文章目录
- Java对象的内存分配
- 对象的创建流程
- 类加载检查
- 对象内存分配
- 对象的内存布局
- 对象头区域
- 实例数据区域
- 填充对齐区域
- 对象的访问定位方式
- 句柄访问
- 直接指针访问
Java对象的内存分配
对象的创建流程
- 虚拟机收到new指令触发。
- 类加载检查：会判断类是否已经被加载，如果没有被加载则需要先执行类加载流程，对象所需内存大小在类加载完后可以完全确定。
- 为对象分配内存，从堆中划分出一块确定大小的内存。
- 内存分配完后，虚拟机需要将分配到的内存空间初始化为零（不包含对象头），保证了对象的实例字段在不赋初始值时也能直接使用。
- 为对象进行必要的设置：设置这个对象属于哪个类的实例、类的元数据、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息，并存放在对象头中。
- 一个新的对象创建完毕。
类加载检查
- 检查该指令单参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用；
- 检查这个符号引用代表的类是否已经被加载、解析、初始化，如果没有，需要先执行类加载流程。
对象内存分配
堆内存是否规整：
- 规整：已使用的内存在一边，未使用内存在另一边。
- 不规整：已使用内存和未使用相互交错。
堆内存是否规整是由垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定的。
内存分配会根据堆内存是否绝对规整，分两种分配方式：
- 指针碰撞。
- 空闲列表。
分配过程：
- 如果堆内存绝对规整，采用指针碰撞方式。分配过程：将已使用内存和为使用内存之间放一个分界点的指针，分配内存时，指针会向未使用内存方向移动，移动一段与对象大小相等的距离。
- 如果堆内存不绝对规整，采用空闲列表方法，分配过程：虚拟机内部维护了一个记录可用内存块的列表，在分配时从列表找一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录。
给对象分配内存是线程不安全的。
对象的内存布局
在Java虚拟机（HotSpot）中，对象在堆内存中的可分三块：
- 对象头区域
- 实例数据区域
- 对齐填充区域
对象头区域
存储的信息包含两部分：
- 对象自身的运行时数据（Mark Word）：哈希码、GC分代年龄、锁状态标志等。
- 对象类型指针：即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过指针来确定对象属于哪个类的实例。
如果对象是数组，那么在对象头中必须还有一块用于记录数组长度的数据。
实例数据区域
真正存放对象实例数据的地方。
填充对齐区域
这部分不一定存在，没有特别含义，仅仅是占位符。这是因为HotSpot要求对象起始地址都是8字节的整数倍，如果不是则填充对齐。
对象的访问定位方式
创建对象后，Java程序通过栈上的引用类型（reference）访问堆中的对象实例。
由于引用类型数据（reference）在虚拟机中只规定了一个指向对象的引用，但没有规定采用何种方式区定位访问堆中的对象的具体位置，所以对象的访问方式具体由虚拟机实现。
目前大部分JVM虚拟机，包括HotSpot虚拟机采用的是直接指针访问。
目前对象访问方式有两种：
- 句柄访问
- 直接指针访问
句柄访问
在Java堆中划分出一块内存作为句柄池，虚拟机栈中reference数据中存储的是对象的句柄地址，程序通过访问栈中的reference数据获取对象的句柄地址，句柄中的每条记录包含对象实例数据的指针和对象类型数据的指针，再通过句柄定位和访问对象。
优点：
- reference存储稳定的句柄地址，对象移动（垃圾收集）时只会改变句柄中实例数据指针，reference不需要做改变。
缺点：
- 增加了指针定位的开销
场景：
- 适合频繁移动对象地址
直接指针访问
栈中reference数据存储的是对象地址，放在对象头中，程序通过访问栈中reference数据获取对象的地址，直接访问对象实例数据，再通过对象类型数据的指针访问对象类型数据。
优点：
- 速度快，节省了一次指针定位的开销。
缺点：
- 对象移动时需要重新定位。
场景：
- 适合频繁访问对象。
本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。
