《深入java虚拟机》读后（1）

第二章  java内存区域与内存溢出异常

一、运行时数据区域

1. 程序计数器：当前线程所执行的字节码的行号指示器。（线程私有）

2. java虚拟机栈：描述java方法执行的内存模型。（线程私有）

    每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从调用直至执行完成的过程，就对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈的过程。

3. 本地方法栈：描述虚拟机使用到的native方法的内存模型。（线程私有）

4. java堆：存放对象实例。垃圾收集器管理的主要区域。

5. 方法区：存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等。

    运行时常量池是方法区的一部分。用于存放编译时期产生的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池存放。（具备动态性）

6. 直接内存：本机直接内存。

 

二、 HotSpot虚拟机中对象

1. 对象的创建

    1）虚拟机遇到一条new指令。

    2）检查这个指令的参数能否在常量池中定位到类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否被加载、解析和初始化过。

    3）给对象分配内存。（在类加载完成后已确定所需内存大小）

    4）虚拟机将分配到的内存空间初始化为零值。（确保对象的实例字段在java代码中可以不赋初始值就直接使用）

    5）设置对象（对象头）

    6）执行<init>方法

注：两种方案解决分配空间的线程安全问题：

（1）分配内存空间的动作进行同步处理——虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。

（2） 每个线程在java堆（Eden空间）中预先分配一块内存——本地线程分配缓冲（TLAB）,哪个线程需要分配内存就在哪个TLAB分配，只有TLAB用完了需要分配新的TLAB时才需要同步锁定。同时虚拟机初始化内存空间这一操作可以提前至TLAB分配时进行。

2. 对象的内存布局

    1）对象头

        第一部分用于存储对象自身的运行时数据（Mark Word），极小存储空间。

        第二部分是类型指针，指向他的类元数据，用来确定他是哪个类的实例（非必需保留类型指针）。

        另外，如果对象是数组，对象头中必须有一块记录数组长度的数据，因为虚拟机不知道分配多少内存。

    2）实例数据：对象真正存储的有效信息，也是程序代码中所定义的各种类型的字段内容。

    3）对齐填充：补全对象大小至8字节的倍数。

3. 对象的访问定位（两种访问方式）

    第一种：句柄访问。在java堆中划分一块内存作为句柄池，reference中储存句柄池地址，句柄中包含了对象实例数据（java堆）和类型数据（方法区）的地址。

    优势：在对象被移动（gc）时只会改变句柄中的实例数据指针。

    第二种：直接指针访问。reference中存储对象的地址。

    优势：快，节约了一次指针定位的时间。