Java學習筆記---對象的創建

`###1、對象的創建
虛擬機遇到一個new指令時, 首先將去檢查這個指令的參數是否能在常量池中定位到一個類的符號引用,并且檢查這個符號引用代表的類是否已被加載、解析和初始化過。如果沒有,那必須執行相應的類加載過程。
在類加載檢查通過后,接下來虛擬機將為新生對象分配內存,對象所需內存的大小在類加載完成后便可完全確定,為對象分配空間的任務等同于 把一塊確定大小的內存從Java堆中劃分出來。

1.1內存分配方式

1、指針碰撞

假設Java堆中的內存是絕對規整的,所有用過的內存都放在一邊,空閑的內存放在另一邊,中間放著一個指針作為分界點的指示器,那所分配內存就僅僅是把那個指針向空閑空間挪動一段與對象大小相等的距離,這種分配方式稱為<strong>指針碰撞</strong>。

2、空閑列表

如果Java堆中的內存不是規整的,已使用的內存和空閑的內存相互交錯,那就沒辦法簡單的指針碰撞了,虛擬機就必須維護一個列表,記錄上那塊內存是可用的,在分配的時候從列表中找到一塊足夠大的空間劃分為對象實例,并更新列表上的記錄,這種分配方式稱為 <strong>空閑列表</strong>

2、內存布局

  對象在內存中存儲的布局可以分為3塊區域:
  對象頭(Header)、實例數據(Instance Data)和對齊填充。

對象頭包括兩部分信息,第一部分用于存儲對象自身的運行時數據,如哈希嗎、GC分代年齡鎖狀態標志、線程持有的鎖、偏向線程ID、偏向時間戳等,這部分數據的長度在32位和64位的虛擬機中分別為32bit和64bit,官方稱它為“Mark Word”。
對象頭的另一部分是類型指針,即對象指向它的類元數據的指針,虛擬機通過這個指針確定這個對象是那個類的實例。

實例數據:實例數據部分是對象真正存儲的有效信息,也是程序代碼中所定義的各種類型的字段內容。

對齊填充:對齊填充并不是必然存在的,也沒有特別的含義,它僅僅起著占位符的作用。由于HotSpot VM的 自動內存管理系統 要求對象起始地址必須是8字節的整數倍,話句話說就是對象的大小必須是8字節的整數倍。而頭對象部分正好是8字節的倍數,因此當對象實例數據部分沒有對齊時,就需要對齊填充來補充。

3、對象的訪問定位

建立對象是為了使用對象,我們的Java程序需要通過棧上的reference數據來操作堆上的具體對象。<strong>目前主流的方位方式有使用句柄和直接指針兩種。</strong>

使用句柄:如果使用句柄訪問的話,那么Java堆中將會劃分出一塊內存來作為句柄池,reference中存儲的就是對象的句柄地址,而句柄中包含了對象實例數據與類型數據各自的具體地址信息,如圖展示


jubing.jpg

直接指針:如果使用直接指針訪問,那么Java堆對象的布局中就必須考慮如何防止訪問類型數據的相關信息,而reference中存儲的直接就是對象地址。如圖


zhijiedizhi.jpg
這兩種對象訪問方式各有優勢,使用句柄來訪問的最大好處及時reference中存儲的是穩定的句柄地址,在對象被移動時(垃圾收集時移動對象是非常普遍的行為)只會改變句柄中的實例數據指針,而reference本身不需要修改。
使用直接地址訪問方式的最大好處就是速度更快,它節省了一次指針定位時間的開銷。
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