你的對象在哪里？長什么樣？我?guī)闳タ匆豢?/h1>

時間：2020-05-20 00:19:57

關(guān)鍵字： BSP    指令    TEST    原理圖   

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時隨地手機(jī)看文章

隨著JDK8的到來，JVM不再有PermGen。但類的元數(shù)據(jù)信息還在，不再是存儲在連續(xù)的堆空間上，而是移動到叫做Metaspace（元空間）的本地內(nèi)存（Native memory）中。

我們知道當(dāng)我們執(zhí)行創(chuàng)建對象的時候，就會初始化對象的屬性信息，例如執(zhí)行如下的代碼：

public class TestObj {

    private int n=1;

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        TestObj obj =new TestObj();

    }
}

該代碼非常的簡單，在main方法中執(zhí)行TestObj obj =new TestObj()就會初始化該對象的成員變量n為1，我們都知道這個過程叫做初始化，在初始化的時候也會進(jìn)行半始化。

那么什么叫做半初始化呢？

半初始化就是當(dāng)一個成員變量還未初始化為它真正的值，會先初始化為它默認(rèn)是的值，例如int會先初始化為0，boolean會先初始化為false等。

對于半初始化，真正的講清楚要從執(zhí)行的字節(jié)碼指令分析，下面我們通過字節(jié)碼指令進(jìn)行深入的分析，一個對象的初始化過程。

具體在idea中查看字節(jié)碼指令的方法可以自行百度，這個不難，通過idea中可以查看上面代碼執(zhí)行的指令，如下所示：

1. new指令：表示首先在堆中申請一塊內(nèi)存，此時堆中的內(nèi)存中存儲著該對象屬性n的半初始化狀態(tài)值n=0。

2. dup指令：表示復(fù)制引用。

3. invokespecial指令：表示調(diào)用對象的初始化方法，后面對應(yīng)的注釋Method " " ，此時屬性值n才會被初始化為1。

4. astore_1指令：此時會將TestObj obj =new TestObj()的引用obj 與該堆中的對象建立連接。

5. return指令：執(zhí)行完最后返回。

從上面的指令中分析可以看出，當(dāng)創(chuàng)建一個對象的時候，主要分為以下三個步驟，執(zhí)行的原理圖如下：

了解完對象的半初始化，那么什么又是對象分配？

說到JVM中的對象分配，我們得從對象在JVM中執(zhí)行new指令后開始講起?？陀^且慢，請聽我詳細(xì)道來。

在JVM中當(dāng)遇到一條new指令時，會首先檢查這條指令的參數(shù)是否在常量池中能定位到一個類的符號引用，若是定位不到，就表示沒有被加載、解析和初始化過，就會先執(zhí)行加載該類。

JVM中加載類信息的詳細(xì)過程，請參考這一篇文章[面試官：你知道java類是怎么跑起來的嗎？問的我一臉懵]。

若是存在該符號引用表示之前已經(jīng)加載過該類信息，接下來就直接執(zhí)行在堆中進(jìn)行對象內(nèi)存的分配。

但是隨著JVM的發(fā)展，JIT編譯器的出現(xiàn)，所有的對象分配在堆中就不那么絕對了，當(dāng)創(chuàng)建對象為對象分配內(nèi)存時，也會嘗試在棧上分配，在JVM書籍中的描述如下所示：

那么什么是逃逸技術(shù)？ 每個線程執(zhí)行方法都會創(chuàng)建一個棧幀，該棧幀用于存儲方法的局部變量，當(dāng)一個變量不會在其他方法中使用到，只在該方法中使用，就不會逃逸。

什么又是變量替換呢？ 標(biāo)量替換就是創(chuàng)建一個對象的時候，直接以對象的屬性進(jìn)行入棧存儲，方法結(jié)束后直接彈棧結(jié)束，不會有GC的介入。

因此，在棧上分配是對JVM的一種優(yōu)化措施，減少了GC的活動，提高了Java虛擬機(jī)的執(zhí)行效率。

當(dāng)對象執(zhí)行在堆上進(jìn)行內(nèi)存分配的時候，為了防止多線程分配內(nèi)存存在混亂的情況，通常在多線程的時候?qū)ο髢?nèi)存的分配    有以下兩種方案進(jìn)行解決：

1. 對分配內(nèi)存的動作進(jìn)行同步，但是同步的的操作太消耗性能，大大降低了JVM的性能。

2. 對堆內(nèi)存為每一個線程劃分一塊本地線程分配緩沖（TLAB），是線程私有的，這樣每一個線程只需要在自己的TLAB中進(jìn)行分配即可，就不用進(jìn)行同步，也能達(dá)到線程安全的目的：

那么當(dāng)一個對象在堆中分配完一個內(nèi)存后，對象在堆中又是怎么存在的呢？

客觀不急請聽我慢慢道來，當(dāng)對象在堆中進(jìn)行完內(nèi)存分配后，一個普通對象在堆中以如下圖的形式存在：

markword：存儲的是鎖信息、對象的年齡信息等。

class pointer：類型指針指向該對象class類型。

instance data：實例數(shù)據(jù)，儲存對象實例的數(shù)據(jù)值。

padding：對其若是該對象的大小不能被8字節(jié)整除，就會自動補(bǔ)齊為8字節(jié)的整數(shù)倍。

那么對象都已經(jīng)存在堆中了，我們又是怎么訪問該對象的？

若要訪問堆中已經(jīng)存在的對象，有以下兩種方式：

（1） 句柄的方式：會在堆中劃分一塊下的內(nèi)存作為句柄池，對象的引用不會直接存儲數(shù)據(jù)的地址，而是指向句柄池的指針，由句柄池的指針存儲數(shù)據(jù)的地址。

句柄池的方式，由于對象引用不會直接指向數(shù)據(jù)的地址，這樣當(dāng)GC進(jìn)行回收垃圾的時候，移動對象，對象的地址改變了就不用改變reference的本身內(nèi)容。

這個也是句柄訪問方式的唯一優(yōu)點，具體句柄訪問方式的原理圖如下所示：

（2） 直接方式：直接方式是reference直接指向數(shù)據(jù)的，這樣減少了一次指針的定位，速度快，直接訪問的方式原理圖如下：

注意： 在HostSpot的源碼實現(xiàn)中，使用的是第二種直接訪問的方式