专栏首页大闲人柴毛毛深入理解JVM(二)——揭开HotSpot对象创建的奥秘

深入理解JVM(二)——揭开HotSpot对象创建的奥秘

对象的创建过程

当虚拟机遇到一条含有new的指令时,会进行一系列对象创建的操作:

  1. 检查常量池中是否有即将要创建的这个对象所属的类的符号引用;
    • 若常量池中没有这个类的符号引用,说明这个类还没有被定义!抛出ClassNotFoundException;
    • 若常量池中有这个类的符号引用,则进行下一步工作;
  2. 进而检查这个符号引用所代表的类是否已经被JVM加载;
    • 若该类还没有被加载,就找该类的class文件,并加载进方法区;
    • 若该类已经被JVM加载,则准备为对象分配内存;
  3. 根据方法区中该类的信息确定该类所需的内存大小; 一个对象所需的内存大小是在这个对象所属类被定义完就能确定的!且一个类所生产的所有对象的内存大小是一样的!JVM在一个类被加载进方法区的时候就知道该类生产的每一个对象所需要的内存大小。
  4. 从堆中划分一块对应大小的内存空间给新的对象; 分配堆中内存有两种方式:
    • 指针碰撞 如果JVM的垃圾收集器采用复制算法或标记-整理算法,那么堆中空闲内存是完整的区域,并且空闲内存和已使用内存之间由一个指针标记。那么当为一个对象分配内存时,只需移动指针即可。因此,这种在完整空闲区域上通过移动指针来分配内存的方式就叫做“指针碰撞”。
    • 空闲列表 如果JVM的垃圾收集器采用标记-清除算法,那么堆中空闲区域和已使用区域交错,因此需要用一张“空闲列表”来记录堆中哪些区域是空闲区域,从而在创建对象的时候根据这张“空闲列表”找到空闲区域,并分配内存。 综上所述:JVM究竟采用哪种内存分配方法,取决于它使用了何种垃圾收集器。
  5. 为对象中的成员变量赋上初始值(默认初始化);
  6. 设置对象头中的信息;
  7. 调用对象的构造函数进行初始化 此时,整个对象的创建过程就完成了。

对象的内存模型

一个对象从逻辑角度看,它由成员变量和成员函数构成,从物理角度来看,对象是存储在堆中的一串二进制数,这串二进制数的组织结构如下。

对象在内存中分为三个部分:

  1. 对象头
  2. 实例数据
  3. 对齐补充

1. 对象头

对象头中记录了对象在运行过程中所需要使用的一些数据:哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。

此外,对象头中可能还包含类型指针。通过该指针能确定这个对象所属哪个类。

此外,如果对象是一个数组,那么对象头中还要包含数组长度。

2. 实例数据

实力数据部分就是成员变量的值,其中包含父类的成员变量和本类的成员变量。

3. 对齐补充

用于确保对象的总长度为8字节的整数倍。 HotSpot要求对象的总长度必须是8字节的整数倍。由于对象头一定是8字节的整数倍,但实例数据部分的长度是任意的,因此需要对齐补充字段确保整个对象的总长度为8的整数倍。

访问对象的过程

我们知道,引用类型的变量中存放的是一个地址,那么根据地址类型的不同,对象有不同的访问方式:

  1. 句柄访问方式 堆中需要有一块叫做“句柄池”的内存空间,用于存放所有对象的地址和所有对象所属类的类信息。 引用类型的变量存放的是该对象在句柄池中的地址。访问对象时,首先需要通过引用类型的变量找到该对象的句柄,然后根据句柄中对象的地址再访问对象。
  2. 直接指针访问方式 引用类型的变量直接存放对象的地址,从而不需要句柄池,通过引用能够直接访问对象。 但对象所在的内存空间中需要额外的策略存储对象所属的类信息的地址。

比较

HotSpot采用直接指针方式访问对象,因为它只需一次寻址操作,从而性能比句柄访问方式快一倍。但它需要额外的策略存储对象在方法区中类信息的地址。

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • 深入理解JVM(三)——垃圾收集策略详解

    Java虚拟机的内存模型分为五个部分,分别是:程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区。 这五个区域既然是存储空间,那么为了避免Java虚拟机在运行...

    大闲人柴毛毛
  • 深入JVM——OOM异常解析

    JVM对象访问解析 对象访问过程的内存情况 public void function(){ Object obj = new Object(); } f...

    大闲人柴毛毛
  • 深入了解JVM垃圾收集器

    程序计数器、JVM栈、本地方法栈这三个内存区域和线程是一一对应的,并且每一个线程的这三个区域相互独立互不干扰。他们都随着线程的产生而产生,线程的灭亡而灭亡。JV...

    大闲人柴毛毛
  • 设计模式之对象池模式

    对象池模式, 或者称为对象池服务, 其意图为: 通过循环使用对象, 减少资源在初始化和释放时的昂贵损耗(这里的"昂贵"可能是时间效益(如性能), 也可能是空间效...

    烟草的香味
  • 关于对象池的一些分析

    在日常的开发工作中,我们可能使用或者听说过对象池,线程池以及连接池。本文将介绍对象池的产生缘由,具体实现细节,以及需要注意的问题。

    技术小黑屋
  • 面试官问我JVM垃圾回收算法,还好我看了这篇

    程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈都是线程私有的,会随着线程而生,随线程而灭; 栈中的栈帧随着方法的进入和退出有条不紊的执行着出栈和入栈操作. 每个栈帧中的本...

    JavaEdge
  • 《Objective C编程》笔记

    1.为什么main()总是返回0?可以将main()的返回结果视为“粗欧文报告”,这样0就是好消息,没有错误就是成功。 2.消息:消息发送(指令)必须写在一对...

    nimomeng
  • 面试官:你说你熟悉jvm?那你讲一下并发的可达性分析

    那天刚刚下完雨,路过这个地方的时候,一瞬间就被这五颜六色的门板和自行车给吸引了,于是拍下了这张图片。看到这张图片的时候我就很开心,多鲜活、多舒服的画面呀。

    why技术
  • GOF设计模式快速学习

    这段时间,学习状态比较一般,空闲时基本都在打游戏,和研究如何打好游戏,终于通过戏命师烬制霸LOL,玩笑了。为了和"学习"之间的友谊小船不翻,决定对以往学习过的G...

    用户1216676
  • Java后台编程初学者,这些常识你都知道吗?

    Java编程中的一些常识,希望有心学习的可以多看一眼,如果你是高手欢迎指点文中小编的不足,感谢支持。以下这些编程常识均由小编结合个人水平以及搜寻相关资料整理编辑...

    企鹅号小编

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券