JVM——对象的创建与内存布局

淡淡的烟草味﹌ 2022-08-31 11:02 231阅读 0赞

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*  一、对象的创建过程
 *  二、对象的内存布局
 *   *  2.1 内存布局
     *  2.2 计算对象的内存大小
 *  三、对象的定位
 *   *  3.1 句柄池
     *  3.2 直接指针
 *  四、对象的分配过程

# 一、对象的创建过程 #

对象，又叫实例，是 OOP 的最常用角色。

如何创建一个对象？一般都是使用 new 关键字搭配对象的构造函数：

// 基类的创建
    Object obj = new Object();
    // 普通用户对象的创建
    User user = new User("Tom", 29);
    // 服务类对象的创建
    Service svic = new ServiceImpl(user);

上述代码创建了三个对象：obj、user、svic。

这个过程大致可以分为以下几个步骤：

1.  如果该对象的类还未使用过，需要加载类的信息，并完成连接、初始化等操作。参考《[JVM——详解类加载过程][JVM]》
2.  申请对象，内存成员变量赋 default value，此步骤和类加载过程的 preparation 同理。
3.  调用构造方法<init> : 成员变量顺序赋初始值，执行构造方法语句
4.  最后将实例数据的指针返回，存储在位于栈中的引用数据中，即引用赋值。

# 二、对象的内存布局 #

## 2.1 内存布局 ##

在JVM 中，对象的内存布局分为：

1.  对象头（Header），Mark Word + Class Pointer。
2.  实例数据（Instance Data），包含父类所有字段信息。
3.  对齐填充（Padding），任何对象大小都必须是 8 字节的整数倍。

**对象头**包含两类数据：

1.  Mark Word ：它是对象自身的运行时数据，在 Hotspot 虚拟机中，该数据长度是 8 字节（64位操作系统）。包括哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、偏向线程ID、偏向时间戳等。
2.  Class Pointer ：类型指针，–XX:+UseCompressedClassPointers 压缩类型指针，开启时该数据为 4字节，不开启为 8 字节。

## 2.2 计算对象的内存大小 ##

Java 语言并不具备类似 C 语言中的 sizeOf 函数，可以直接获取对象的大小。但是，Java 提供了一个 agent 机制，可以通过这个机制来计算 Java 对象的内存大小。

Agent 机制简单的理解就是，一个 class 要加载到内存，JVM 可以提供一个 Agent 代理来截获这些 class 文件，以此来读出整个Object 大小。

# 三、对象的定位 #

对象的定位指的是，引用是如何找到具体的实例数据地址的？

目前有两种实现方式：句柄池、直接指针。

两种方式各有优劣，句柄池的方式更安全，而直接指针更快。

## 3.1 句柄池 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ3NDUwNjk_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 3.2 直接指针 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTQ3NDUwNjk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 四、对象的分配过程 #

首先，new 一个对象的时候，先往栈上分配，如果能分配的下，就直接分配在栈上，然后栈一弹出对象就没了。如果栈上分配不下，特别大的话，直接分配到堆内存老年代。如果不大，首先会进行线程本地分配，如果能分配的下，就直接分配，如果分配不下，找 eden 区。

[JVM]: https://blog.csdn.net/u014745069/article/details/118826411?spm=1001.2014.3001.5501
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