10-对象的实例化内存布局与访问定位

简介: 10-对象的实例化内存布局与访问定位

1 对象的实例化


大厂面试题


美团:


对象在JVM中是怎么存储的?


对象头信息里面有哪些东西?


蚂蚁金服:


java对象头里有什么?


对象实例化


1.png


判断对象对应的类是否加载、链接、初始化


1.png


创建对象的步骤


前面所述是从字节码角度看待对象的创建过程,现在从执行步骤的角度来分析:


1.png


为对象分配内存:


首先计算对象占用空间大小,接着在堆中划分一块内存给新对象。


如果实例成员变量是引用变量,仅分配引用变量空间即可,即4个字节大小


指针碰撞


如果内存是规整的,那么虚拟机将采用的是指针碰撞发(Bump The Pointer)来为对象分配内存。


意思是所有用过的内存在一边,空闲的内存在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,分配内存就仅仅是把指针向空闲那边挪动一段与端详大小相等的距离罢了。如果垃圾收集器选择的是Serial、ParNew这种基于压缩算法的,虚拟机采用这种分配方式。一般使用带有Compact(整理)过程的收集器时,使用指针碰撞


如果内存不是规整的,已使用的内存和未使用的内存相互交错,那么虚拟机将采用的是空闲列表法来为对象分配内存。


意思是虚拟机维护了一个列表,记录上哪些内存块是可用的,再分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例,并更新列表上的内容。这种分配方式称为”空闲列表“(Free List)”。


初始化分配空间


将对象的所属类(即类的元数据信息)、对象的HashCode和对象的GC信息、锁信息等数据存储在对象的对象头中。这个过程的具体设置方式取决于JVM实现。


设置对象的对象头


将对象的所属类(即类的元数据信息)、对象的HasdCode和对象的GC信息、锁信息等数据存储在对象的对象头中。这个过程的具体设置方式取决于JVM实现。


执行init方法进行初始化


在Java程序的视角看来,初始化才正式开始。初始化成员变量,执行实例化代码块,调用类的构造方法,并把堆内方法的首地址赋值给引用变量。


因此一般来说(由字节码中是否跟随这invokespecial指令所决定),new指令之后会接着就是执行方法,把对象按照程序员的意愿进行初始化,这样一个真正可用的对象就算完全创建出来。

/**
 * 测试对象实例化的过程
 * ① 加载类元信息 ② 为对象分配内存 ③ 处理并发问题 ④ 属性的默认初始化
 * ⑤ 设置股对象头的信息 ⑥ 属性的显示初始化、代码块中初始化、构造器初始化
 *
 * 给对象的属性赋值的操作
 * ① 属性的默认初始化 ② 显式初始化 / ③ 代码块中初始化 ④ 构造器中初始化
 */

1.png1.png1.png


2 对象的内存布局

1.png1.png



3 对象的访问定位


1.png


JVM是如何通过栈帧中的对象引用访问到其内部的对象实例的呢?


1.png


句柄访问(HotSpot并没有使用)


1.png


直接指针(HotSpot使用)


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