jvm学习（5） 对象的创建与结构

上图表明：jvm虚拟机位于操作系统的堆中，并且，程序员写好的类加载到虚拟机执行的过程是：当一个classLoder启动的时候，classLoader的生存地点在jvm中的堆，然后它会去主机硬盘上将A.class装载到jvm的方法区，方法区中的这个字节文件会被虚拟机拿来new A字节码()，然后在堆内存生成了一个A字节码的对象，然后A字节码这个内存文件有两个引用一个指向A的class对象，一个指向加载自己的classLoader

双亲委派机制：JVM在加载类时默认采用的是双亲委派机制。通俗的讲，就是某个特定的类加载器在接到加载类的请求时，首先将加载任务委托给父类加载器，依次递归，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回；只有父类加载器无法完成此加载任务时，才自己去加载。

见下图：

例如：当jvm要加载Test.class的时候，

　　（1）首先会到自定义加载器中查找（其实是看运行时数据区的方法区有没有加载），看是否已经加载过，如果已经加载过，则返回字节码。

　　（2）如果自定义加载器没有加载过，则询问上一层加载器(即AppClassLoader)是否已经加载过Test.class。

　　（3）如果没有加载过，则询问上一层加载器（ExtClassLoader）是否已经加载过。

　　（4）如果没有加载过，则继续询问上一层加载（BoopStrap ClassLoader）是否已经加载过。

　　（5）如果BoopStrap ClassLoader依然没有加载过，则到自己指定类加载路径下（"sun.boot.class.path"）查看是否有Test.class字节码，有则返回，没有通

知下一层加载器ExtClassLoader到自己指定的类加载路径下（java.ext.dirs）查看。

　　（6）依次类推，最后到自定义类加载器指定的路径还没有找到Test.class字节码，则抛出异常ClassNotFoundException。

为什么要使用这种加载方式呢？这里要注意几点，1，类加载器代码本身也是java类，因此类加载器本身也是要被加载的，因此显然必须有第一个类加载器不是Java类，这就是bootStrap，是使用c++写的其他这是java了。2，虽说bootStrap、extclassLoader、appclassloader三个是父子类加载器关系，但是并没有使用继承，而是使用了组合关系。3，优点，具备了一种带优先级的层次关系，越是基础的类，越是被上层的类加载器进行加载，可以比较笼统的说像jdk自带的几个jar包肯定是位于最顶级的，再就是我们引用的包，最后是我们自己写的，保证了java程序的稳定性。

1.对象的创建过程：

　　　　1.new 类名

　　　　2.根据new的参数在常量池中定位一个类的符号的引用。

　　　　3.如果没找到这个符号的引用，说明类还没有被加载。则进行类的加载，解析和初始化

　　　　4.虚拟机为对象分配内存(位于堆中)。

　　　　5.将分配的内存初始化为零(不包括对象头)，即抽象属性初始化为null,基本数据类型初始化为0.

、　　　6.调用对象的<init>方法

2.给对象分配内存的方式：

　　　　1.指针碰撞。这种方式前提是堆内存规整的并不是杂乱的，比如，将堆内存分为两块，一块是未使用的，一块是已经使用的。堆内存中未使用和已使用的交错存放则是不规整得 。

　　　　2.空闲列表。这种方式适用于堆内存不规整的。原理：虚拟机必须维护一张列表，这张列表记录堆中哪些内存块可用，哪些不可用。当分配内存中，就从这表中找出一块可用的内存

　　　　区域给新对象。再更新这张表。

　　　　

　　　　内存的分配方式是有java中的堆是否规整来决定。而堆的规整是由垃圾回收策略来决定的。如果垃圾回收的过程中如果堆内存的 压缩整理，则应该使用指针碰撞

　　　　方式，反之则使用空闲列表。

3.在遇到高并发的情况下，给对象分配内存还会带来线程安全性问题。比如，一个线程进来给对象分配内存，在高并发的情况下，另外又有一个线程进来了，第一个线程还没来的及更新内存分配。而另外一个

线程刚好又申请了这块内存。这就导致了线程不安全问题。

　　　　解决方式：

　　　　　　1.线程同步。一个线程进来加一把锁，知道这个线程释放这把锁后，其他线程才能进来。这种方式也不失为一个解决办法。但是这种方式效率慢。

　　　　　　2.本地线程分配缓冲(TLAB)。做法就是为每一个线程分配一块单独的内存区域。这样就解决了线程不安全问题。而且效率大大提高。如果单独的内存区域满了后，我们还可以

　　　　　　继续利用线程同步再分配一块单独的内存区域给每一个线程。

对象的内存布局

3.对象的结构有：

　　　　1.Header（对象头),其组成主要有两部分：

　　　　　　　　1.自身运行时的数据(Mark Word)，包括：

　　　　　　　　　　　　1.哈希值

　　　　　　　　　　　　2.GC分代年龄。

　　　　　　　　　　　　3.锁状态标志

　　　　　　　　　　　　4。线程所持有的锁

　　　　　　　　　　　　5.偏向线程ID

　　　　　　　　　　　　6.偏向时间戳

　　　　　　　　自身运行时的数据(Mark Word)说占多少多内存呢？其实是根据32位，64位的虚拟机而定的。但是它包含的数据远远超过其本身内存。

　　　　　　　　那它是如何做到将这些数据存储的 呢？先看下图：

　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　很明显它是通过内存复用来实现。

　　　　　　　　　　2.类型指针。就是对象指向它的类的元数据的指针。虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。注意并不是所有的虚拟机的实现都保留类型指针。

　　　　2.InstanceData(数据实例)：这部分是真正存储对象的有效信息，也是我们接触到的，看到的最多的地方。不管是从父类继承下来的，还是子类定义的，都要记录下来。

　　　　这部分存储的顺序会收到虚拟机的分配策略和字段在java源码中的顺序的影响。HotSpot虚拟机所默认的 分配策略是相同宽度的字段被分配到一起。

　　　　3.Padding(填充)：它仅仅相当于占位符。这部分并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅相当于占位符。那为什么需要占位符呢？主要是因为HotSpot虚拟机的自动内存管理系统要求

　　　　对象起始地址必须是8个字节的整数倍，也就是说对象的大小必须是八个字节的整数倍，而对象头部分刚好是8个字节的整数倍，而InstanceData如果没有八个字节的整数倍，则要通过填充来

　　　　使它达到。

4.指针与引用（指针的指针）

　　

比较：使用句柄的最大好处是 reference 中存储的是稳定的句柄地址，在对象移动(GC)是只改变实例数据指针地址，reference 自身不需要修改。直接指针访问的最大好处是速度快，节省了一次指针定位的时间开销。如果是对象频繁 GC 那么句柄方法好，如果是对象频繁访问则直接指针访问好。

参考：https://blog.csdn.net/qq_41701956/article/details/81664921

参考 ：https://blog.csdn.net/csdnliuxin123524/article/details/81303711