对象的内存布局和访问定位

对象的实例化

对象的创建方式

1. new

2. Class的newInstance方法

   Class> aClass = Class.forName("com.mu.ConstructorDemo");ConstructorDemo o = (ConstructorDemo)aClass.newInstance();

3. Constructor的newInstance方法，可以放参数，调用有参构造

   Constructor constructor = ConstructorDemo.class.getConstructor();ConstructorDemo constructorDemo = constructor.newInstance();

4. Clone：不调用构造方法，当前类实现Cloneable接口

5. 反序列化

创建对象的步骤

1. 判断对象对应的类是否加载，链接，初始化

   虚拟机遇到一个new指令，首先去检查这个指令的参数能否在Metaspace的常量池中定位到这个类的符号引用，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。

   如果没有，那么在双亲委派模式下，使用当前的类加载器，以ClassLoader+包名+类名为key进行查找对应的.class文件，如果没有找到文件，则抛出ClassNotFoundException异常，如果找到，则进行类加载，并生成对应的Class类对象

2. 为对象分配内存

   首先计算对象占用空间大小，接着在堆中划分一块内存给新对象

   如果实例成员变量是引用变量，仅分配引用变量即可，即4个字节大小

• 如果内存规整，使用指针碰撞

  所有用过的内存在一边，空闲的内存在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，分配内存就仅仅把指针向空闲那边挪动一段与对象大小相等的距离

  有压缩算法和整理功能的垃圾回收器，采用指针碰撞的方式分配内存

• 如果内存不规整，虚拟机维护一个列表，使用空闲列表分配(CMS垃圾收集器)

  意思是虚拟机维护一个列表，记录那些内存块是可用的，再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，并更新列表上的内容，这种分配方式称为“空闲列表”

处理并发安全问题

创建对象是非常频繁的操作，虚拟机需要解决并发安全问题，两种方式：

• CAS(Compare And Swap)失败重试，区域加锁，保证指针更新操作的原子性

• TLAB：本地线程缓冲区

初始化分配到的空间

内存分配结束，虚拟机将分配到的内存都初始化成零值(不包括对象头)，这一步保证了对象的实例字段在Java代码中可以不用赋值就可以使用，程序访问的都是这些字段的零值

设置对象头

将对象的所属类(类的元数据信息)，对象的HashCode和对象的GC信息，锁信息等存储在对象的对象头中，这一块具体有JVM实现

执行init方法进行初始化

显式赋值

对象的内存布局

1. 对象头

   包含两部分：

   如果是数组，还需要记录数组的长度

• 运行时元数据

  哈希值，GC分代年龄，锁状态标志，线程持有的锁，偏向线程ID,偏向时间戳

• 类型指针

  指向类元数据，确定该对象所属的类型

实例数据

它是对象真正存储有效信息，包括程序代码中定义的各种类型的字段(包括从父类继承下来的和自己拥有的)

相同宽度的字段分配在一起(比如4个字节的数据在一起)

父类定义的变量会出现在子类之前

如果CompactFields参数为true(默认是true)，子类的窄变量可能插入到父类的变量的间隙

对齐填充

仅仅起到占位符的作用

package com.mu;public class Customer {public int id = 1001;    String name;    Account acct;    {        name = "匿名客户";    }public Customer(){        acct = new Account();    }public static void main(String[] args) {        Customer cust = new Customer();    }}class Account{

}

实际分配图如下：

对象的访问定位:

访问对象的方式有两种：句柄和直接指针

1. 句柄访问

   图示：

   

   有一个句柄池的概念，栈指向句柄池，句柄池保存对象的实例数据和对象的类型数据

   优点是栈到句柄池的地址不会改变，reference存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动时(垃圾回收时)只会改变句柄中到实例数据的指针

2. 直接指针(Hotspot采用直接指针)

   

reference存储的就是对象的引用地址，最大的好处就是速度快，节省了一次指针定位的开销，