2.3 HotSpot虚拟机对象

2.3.1 对象的创建
- 1 类加载检查
- 2 为新生对象分配内存
- - 分配方式
- 3 分配内存的并发问题
- 4 初始化
- 5 对象头设置
- 6 执行init方法
2.3.2 对象的内存布局
- 1对象头
- 2 实例数据
- 2 对齐填充
2.3.3 对象的访问定位
- 1 使用句柄池
- 2 直接指针

2.3.1 对象的创建

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https://www.cnblogs.com/prayers/p/5515245.html

1 类加载检查

当发现一条new指令时

该指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用；
并且检查这个符号引用代表的类是否已经被加载、解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。

2 为新生对象分配内存

对象所需的内存大小在类加载完成之后便可完全确定;

分配方式

选择哪种分配方式由java堆是否规整决定；而java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定;

分配方式有两种

1 指针碰撞
假设Java堆中内存是绝对规整的，所有用过的内存放在一边，空闲的内存放在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那所分配内存就仅仅是把那个指针指向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离，这个分配方式叫做“指针碰撞”

2 空闲列表
如果Java堆中的内存并不是规整的，已使用的内存和空闲的内存相互交错，那就没办法简单地进行指针碰撞了，虚拟机就必须维护一个列表，记录上哪些内存块是可用的，在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录，这种分配方式成为“空闲列表”

选择哪种分配方式由Java堆是否规整决定，而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。

3 分配内存的并发问题

在分配内存的时候会出现并发的问题，比如在给A对象分配内存的时候，指针还没有来得及修改，对象B又同时使用了原来的指针进行了内存的分片。
　　有两个解决方案：

1、对分配的内存的动作进行同步处理：CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性

2、把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行,即每个线程在java堆中分配一块小内存，称为本地缓冲区，哪个线程需要分配内存，就在哪个线程本地缓冲区上分配，只有当缓冲区用完并分配新的缓冲区的时候，才需要同步锁定;

4 初始化

在内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头）。（如果使用TLAB,这一步可以提前到TLAB分配时进行）

5 对象头设置

接下来，虚拟机要对对象进行必要的设置，如这个对象是哪个类的实例，如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。这些信息放在对象的对象头中。

现在，对象才刚刚开始，因为还没有执行init方法，所有的字段都为0。

6 执行init方法

执行new指令之后会接着执行Init方法，进行初始化，这样一个对象才算产生出来。

2.3.2 对象的内存布局

在HotSpot虚拟机中，对象在内存中储存的布局可以分为3块区域：==对象头、实例数据和对齐填充;

1对象头

对象头包括两部分：

储存对象自身的运行时数据（Mark Word），
如哈希码、GC分带年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳

Mark Word是非固定的数据结构，它会根据对象的状态复用自己的存储空间；
如果对象是一个java数值，那么对象头中还必须记录数组长度；

另一部分是指类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例；

2 实例数据

是对象正常储存的有效信息，也是程序代码中所定义的各种类型的字段内容。无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的，都需要记录下来。

2 对齐填充

不是必然存在的，仅仅是起到占位符的作用。

HotSpot VM 自动内存管理系统要求对象的起始地址必须是8字节的整数倍，即对象的大小必须是8字节的整数倍。而对象头刚好是8字节的整数倍(1倍或者2倍)，当实例数据没有对齐的时候，就需要通过对齐填充来补全。

2.3.3 对象的访问定位

Java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。

目前主流的访问方式有使用句柄和直接指针两种：

1 使用句柄池

++Java堆++中将会划分出一块内存来作为++句柄池++，reference中存储的就是对象的句柄地址，句柄池保存了堆中实例对象的地址，还存有指向方法区类类信息的指针；

使用句柄来访问的最大好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动（垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为）时只会改变句柄中的实例数据指针，而reference本身不需要修改;

2 直接指针

reference中存储的直接就是对象地址

使用直接指针访问方式的最大好处就是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销;