【济南中心】JVM高级特性二、JVM在堆中对象的分配、布局、访问过程

前面介绍了jvm运行时数据区域后，下面讲解下对内存中数据的其他细节，看他们是如何创建、布局及访问的

　　一、对象的创建

　　　1.对象的分配

对象的创建分配方式主要有两种：指针碰撞和空闲列表

　　　指针碰撞：　　

　　　　　假设堆内存中是绝对规整的，那么，在为新对象分配内存空间时，只需要将指针向空闲空间方向移动新对象

　　　所需大小的一段出来即可。

　　　　　一般使用带有compact（整理）过程的收集器时，使用指针碰撞

　　　空闲列表：

　　　　　如果内存不是规整的，这时就需要维护一个列表，记录哪些内存是空闲的，在分配空间时，从列表中找出一块

　　　足够大的空间划分为对象实例并更新列表记录

　　　使用基于mark-sweep算法的收集器时，使用空闲列表

　　　2.对象的初始化及设置

　　　　　　初始化：内存分配完成后就是对对象进行初始化，虚拟机将初始化的内存空间都初始化为0值，

　　　　　　这就是为什么对象的实例字段在java代码中不需要初始化也可以使用

　　　　　　设置：之后，虚拟机对对象进行一些必要设置，主要是往对象头中存入类的元数据信息、对象的哈希值、分代年龄等。

　　　　　　init: 经过上面两步后对象创建完成，但所有字段还都是0值。最后就是执行init方法，按程序员的意思初始化对象

　　　　　　完成上述三步后，一个对象就算创建完成。

　　　二、对象的内存布局

　对象在内存中存储的布局主要分为三部分，对象头、实例数据、对齐填充

　　　　　对象头：

　　　　　　　对象头在对象设置阶段提到过，即在设置阶段会向对象头中存入一些类的元数据信息、哈希值、分代年龄等

　　　　　　　对象中主要分为两部分：运行时数据和类型指针

　　　　　　　　　运行时数据：主要存储上面对象设置阶段存储的哈希码、分代信息、锁状态标识、线程持有的锁等。

　　　　　　　　　类型指针：主要存储对象的类元数据的指针，即这个对象是哪个类的实例，此外，如果对象类型是数组，

　　　　　　　　　对象头中还会存储一个代表数据长度的数据

　　　　　　　　　对齐填充：不是必然存在的，在Hotspot中，要求对象起始地址必须是8字节的倍数，

　　　　　　　　　当对象实例部分没对齐时，用对齐填充来补全。

　　　三、对象的访问定位

java程序是通过栈上的reference数据来操作对象实例的，因此它只是一个引用，具体定位方式jvm有不同实现

　　　　　主流实现方式有两种：使用句柄和直接指针

　　　　　句柄池：

　　　　　　　原理：java堆中会划出一片区域作为句柄池，reference存储的就是句柄地址，

　　　　　　　　　　里面包含对象实例数据的指针和对象类型指针

　　　　　　　好处：如果对象被移动，只需改变句柄池中存储的地址

　　　　　直接指针

　　　　　　　原理：如果使用的是直接指针，那么reference中存储的就是对象的地址

　　　　　　　好处：省去了一次定位的时间，效率更高

　　　　　Hotspot使用的是直接指针方式

【济南中心】JVM高级特性二、JVM在堆中对象的分配、布局、访问过程

前面介绍了jvm运行时数据区域后，下面讲解下对内存中数据的其他细节，看他们是如何创建、布局及访问的

　　一、对象的创建

　　　1.对象的分配

对象的创建分配方式主要有两种：指针碰撞和空闲列表

　　　指针碰撞：　　

　　　　　假设堆内存中是绝对规整的，那么，在为新对象分配内存空间时，只需要将指针向空闲空间方向移动新对象

　　　所需大小的一段出来即可。

　　　　　一般使用带有compact（整理）过程的收集器时，使用指针碰撞

　　　空闲列表：

　　　　　如果内存不是规整的，这时就需要维护一个列表，记录哪些内存是空闲的，在分配空间时，从列表中找出一块

　　　足够大的空间划分为对象实例并更新列表记录

　　　使用基于mark-sweep算法的收集器时，使用空闲列表

　　　2.对象的初始化及设置

　　　　　　初始化：内存分配完成后就是对对象进行初始化，虚拟机将初始化的内存空间都初始化为0值，

　　　　　　这就是为什么对象的实例字段在java代码中不需要初始化也可以使用

　　　　　　设置：之后，虚拟机对对象进行一些必要设置，主要是往对象头中存入类的元数据信息、对象的哈希值、分代年龄等。

　　　　　　init: 经过上面两步后对象创建完成，但所有字段还都是0值。最后就是执行init方法，按程序员的意思初始化对象

　　　　　　完成上述三步后，一个对象就算创建完成。

　　　二、对象的内存布局

　对象在内存中存储的布局主要分为三部分，对象头、实例数据、对齐填充

　　　　　对象头：

　　　　　　　对象头在对象设置阶段提到过，即在设置阶段会向对象头中存入一些类的元数据信息、哈希值、分代年龄等

　　　　　　　对象中主要分为两部分：运行时数据和类型指针

　　　　　　　　　运行时数据：主要存储上面对象设置阶段存储的哈希码、分代信息、锁状态标识、线程持有的锁等。

　　　　　　　　　类型指针：主要存储对象的类元数据的指针，即这个对象是哪个类的实例，此外，如果对象类型是数组，

　　　　　　　　　对象头中还会存储一个代表数据长度的数据

　　　　　　　　　对齐填充：不是必然存在的，在Hotspot中，要求对象起始地址必须是8字节的倍数，

　　　　　　　　　当对象实例部分没对齐时，用对齐填充来补全。

　　　三、对象的访问定位

java程序是通过栈上的reference数据来操作对象实例的，因此它只是一个引用，具体定位方式jvm有不同实现

　　　　　主流实现方式有两种：使用句柄和直接指针

　　　　　句柄池：

　　　　　　　原理：java堆中会划出一片区域作为句柄池，reference存储的就是句柄地址，

　　　　　　　　　　里面包含对象实例数据的指针和对象类型指针

　　　　　　　好处：如果对象被移动，只需改变句柄池中存储的地址

　　　　　直接指针

　　　　　　　原理：如果使用的是直接指针，那么reference中存储的就是对象的地址

　　　　　　　好处：省去了一次定位的时间，效率更高

　　　　　Hotspot使用的是直接指针方式