HotSpot虚拟机对象探秘

一、对象的创建：

虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个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被加载，解析和初始化过。如果没有，那必须先执行响应的类加载过程。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定，为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。

对象空间分配方式：指针碰撞， 空闲列表

 

创建的步骤：

1.检查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被加载、解析和初始化过。如果没有必须先执行相应的类加载过程

2.在类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存

   1）内存分配的方案：指针碰撞、空闲列表

   2）内存分配并发情况的安全方案：CAS+失败重试、TLAB+（CAS+失败重试）

3.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，这一工作过程也可以提前至TLAB分配时进行。

4.虚拟机要对对象进行必要的设置

5.执行new指令之后会接着执行<init>方法，把对象按照程序员的意愿进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完全产生出来。

 

二、对象的内存布局：

在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）

对象头（Header）包含两部分信息：（对象的元数据）

1.用于存储对象自身的运行时数据（Mark Word）

 

2.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。

实例数据（Instance Data）:

       是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码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，都需要记录起来。

实例数据存储顺序受到虚拟机默认的分配策略参数（FieldsAllocationStyle）和字段在Java源码中定义顺序的影响。

对齐填充（Padding）：

不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。对象的大小必须是8字节的整数倍。

三、对象的访问定位：

对象的访问定位目前主流的范文方式有使用句柄和直接指针两种

1.如果使用句柄访问的话，那么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，而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息。

优点：最大好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象移动（垃圾收集时移动对象是非常普通的行为）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.如果使用直接指针访问，那么Java堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，而reference中存储的直接就是对象地址。

优点：速度更快，它节省了一次指定定位的时间开销。HotSpot使用的直接指针访问。