接着上一篇,我们继续来讲oopDesc相关的子类. 3.instanceOopDesc类 instanceOopDesc类的实例表示除数组对象外的其它对象.在HotSpot中,对象在内存中存储的布局可以分为三块区域:对象头(header).对象字段数据(field data)和对齐填充(padding),如下图所示. 下面详细介绍一下这3个组成部分. 1．对象头 可以看到对象头分为两个部分,一个就是“Mark Word”,另外还有存储指向方法区对象类型数据的指针_klass或_compresse…

Java对象通过Oop来表示.Oop指的是 Ordinary Object Pointer(普通对象指针).在 Java 创建对象实例的时候创建,用于表示对象的实例信息.也就是说,在 Java 应用程序运行中每创建一个 Java 对象,在 JVM 内部都会创建一个 Oop 对象来表示 Java 对象.Oop涉及到的相关类的继承关系如下图所示. 1.oopDesc类 oopDesc的一个别名为oop,所以HotSpot中一般会使用oop来表示oopDesc类型. oopDesc 是 所 有 的 类…

之前多次提到接触到调用JavaCalls::call()方法来执行Java方法,如: (1)Java主类装载时,调用JavaCalls::call()方法执行的Java方法checkAndLoadMain()方法 (2)类的初始化过程中,调用JavaCalls::call()方法执行的Java方法<clinit>方法 可以看出,JavaCalls::call()方法为虚拟机调用Java方法提供了便利,Java虚拟机有invokestatic.invokedynamic.invokestatic…

前言 在前一篇文章中我们学习了Java虚拟机的结构原理与运行时数据区域,那么我们大概知道了Java虚拟机的内存的概况,那么内存中的数据是如何创建和访问的呢?这篇文章会给你答案. 1.对象的创建 对象的创建通常是通过new一个对象而已,当虚拟机接收到一个new指令时,它会做如下的操作. (1)判断对象对应的类是否加载.链接.初始化 虚拟机接收到一条new指令时,首先会去检查这个指定的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用,并且检查这个符号引用代表的类是否已被类加载器加载.链接和初始化过.如果没…

可以将Handle理解成访问对象的一个“句柄”.垃圾回收时对象可能被移动(对象地址发生改变),通过Handle访问对象可以对使用者屏蔽垃圾回收细节. Handle涉及到的相关类的继承关系如下图所示. HotSpot会通过Handle对Oop和某些Klass进行操作.下图左边显示了直接访问的情况,下图右边显示了间接访问的情况. 可以看到,当对Oop直接引用时,如果Oop的地址发生变化,那么所有的引用都要更新,如图有3处引用,所以都需要更新:当通过Handle对Oop间接引用时,如果Oop的地址发生…

本篇首先介绍几个与句柄分配与释放密切相关的类,然后重点介绍句柄的释放. 1.HandleArea.Area与Chunk 句柄都是在HandleArea中分配并存储的,类的定义如下: // Thread local handle area class HandleArea: public Arena { friend class HandleMark; ... HandleArea* _prev; // HandleArea通过_prev连接成单链表 public: // Constructor…

在JavaMain()函数中调用LoadMainClass()函数加载Java主类.LoadMainClass()函数的实现如下: /* * Loads a class and verifies that the main class is present and it is ok to * call it for more details refer to the java implementation. */ static jclass LoadMainClass(JNIEnv *env,…

类文件解析的入口是ClassFileParser类中定义的parseClassFile()方法.上一小节得到了文件字节流stream后,接着会在ClassLoader::load_classfile()函数中调用parseClassFile()函数,调用的源代码实现如下: 源代码位置:src/share/vm/classfile/classLoader.cpp instanceKlassHandle h; if (stream != NULL) { // class file found, pa…

klassVtable与klassItable类用来实现Java方法的多态,也可以叫动态绑定,是指在应用执行期间通过判断接受对象的实际类型,根据实际类型调用对应的方法.C++为了实现多态,在对象中嵌入了虚函数表vtable,通过虚函数表来实现运行期的方法分派,这在之前介绍HotSpot的二分模型时简单介绍过,这里不再介绍C++的方法分派. 1.klassVtable类 C++中的vtable只包含虚函数,非虚函数在编译期就已经解析出正确的方法调用了.Java vtable除了虚方法外还包含了其他…

OopMapBlock是一个简单的内嵌在Klass里面的数据结构,用来描述oop中包含的引用类型属性,即该oop所引用的其他oop在oop中的内存分布,然后就可以根据当前oop的地址找到所有引用的其他oop了,其定义如下: 源代码位置:oops/instanceKlass.hpp // ValueObjs embedded in klass. Describes where oops are located in instances of // this klass. class OopMapB…

HotSpot通过Method与ConstMethod来保存方法元信息. 1.Method Method没有子类,定义在method.hpp文件中,其类继承关系如下图: Method用于表示一个Java方法,因为一个应用有成千上万个方法,因此保证Method类在内存中短小非常有必要.为了本地GC方便,Method把所有的指针变量和方法大小放在Method内存布局的前面. 方法本身的不可变数据,如字节码用ConstMethod表示,可变数据如Profile统计的性能数据等用MethodData表示…

在ClassFileParser::parseClassFile()函数中会计算vtable和itable所需要的大小,因为vtable和itable是内嵌在Klass中的,parseClassFile()函数解析完Class文件后会创建instanceKlass来保存相关的信息,在创建instanceKlass时需要知道创建对象的大小,所以必须要把vtable和itable也计算出来.下面就来介绍一下vtable和itable大小的计算过程,这一篇只介绍vtable大小的计算过程,下一篇将介绍…

在ClassFileParser::parseClassFile()函数中计算vtable和itable所需要的大小,之前已经介绍过vtable大小的计算,这一篇将详细介绍itable大小的计算过程.调用语句如下: // Size of Java itable (in words) if( access_flags.is_interface() ){ itable_size = 0 ; // 当为接口时,itable_size为0 }else{ itable_size = klassItable…

ClassFileParser::parseClassFile()方法会将解析Class文件的大部分结果保存到instanceKlass对象中.创建instanceKlass对象的代码如下: int total_oop_map_size2 = InstanceKlass::nonstatic_oop_map_size(info.total_oop_map_count); // ReferenceType是枚举类,定义如下: /*enum ReferenceType { REF_NONE, //…

在InstanceKlass::link_class_impl()方法中完成方法连接后会继续初始化vtable与itable,之前已经介绍过vtable与itable,并且在类解析过程中已经完成了大小的计算并且也为相关信息的存储开辟了对应的内存空间,也就是在InstanceKlass本身需要占用的内存空间之后紧接着存储vtable,vtable后接着存储itable. InstanceKlass::link_class_impl()方法中相关的调用语句如下: if (!this_oop()->i…

在InstanceKlass::link_class_impl()方法中完成方法连接后会继续初始化vtable与itable,之前已经介绍过vtable与itable,并且在类解析过程中已经完成了大小的计算并且也为相关信息的存储开辟了对应的内存空间,也就是在InstanceKlass本身需要占用的内存空间之后紧接着存储vtable,vtable后接着存储itable.这一篇将介绍itable的初始化.在InstanceKlass::link_class_impl()方法中的调用语句如下: kla…

Java使用SoftReference来表示软引用,软引用是用来描述一些“还有用但是非必须”的对象.对于软引用关联着的对象,在JVM应用即将发生内存溢出异常之前,将会把这些软引用关联的对象列进去回收对象范围之中进行第二次回收.如果这次回收之后还是没有足够的内存,才会抛出内存溢出异常.简单来说就是: 如果内存空间足够,垃圾回收器就不会回收软引用关联着的对象. 如果内存空间不足,垃圾回收器在将要抛出内存溢出异常之前会回收软引用关联着的对象. 后面会详细介绍关于内存空间的计算方式. 下面是软引用类及重…

下面接着上一篇介绍第2阶段和第3阶段的处理逻辑. 2.process_phase2() 第2个阶段移除所有的referent还存活的Reference,也就是从refs_list中移除Reference.process_phase2()方法的实现如下: // Phase2: remove all those references whose referents are reachable. inline void process_phase2(DiscoveredList& refs_list,…

这一篇将介绍弱引用和幻像引用. 1.WeakReference WeakReference也就是弱引用,弱引用和软引用类似,它是用来描述"非必须"的对象的,它的强度比软引用要更弱一些.被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前,简言之就是:一旦发生GC必定回收被弱引用关联的对象,不管当前的内存是否足够.WeakReference类的定义如下: public class WeakReference<T> extends Reference<T> { pub…

FinalReference类只有一个子类Finalizer,并且Finalizer由关键字final修饰,所以无法继承扩展.类的定义如下: class FinalReference<T> extends Reference<T> { public FinalReference(T referent, ReferenceQueue<? super T> q) { super(referent, q); } } FinalReference是包权限,开发者无法直接进行继承…

接着上一篇去讲,回到JavaCalls::call_helper()中: address entry_point = method->from_interpreted_entry(); entry_point是从当前要执行的Java方法中获取的,定义如下: 源代码位置:/openjdk/hotspot/src/share/vm/oops/method.hpp volatile address from_interpreted_entry() const{ return (address)Orde…

Java的模板解析执行需要模板表与转发表的支持,而这2个表中的数据在HotSpot虚拟机启动时就会初始化.这一篇首先介绍模板表. 在启动虚拟机阶段会调用init_globals()方法初始化全局模块,在这个方法中通过调用interpreter_init()方法初始化模板解释器,调用栈如下: TemplateInterpreter::initialize() templateInterpreter.cpp interpreter_init() interpreter.cpp init_global…

在从generate_normal_entry()函数调用generate_fixed_frame()函数时的栈与寄存器的状态如下: 栈的状态如下图所示. 各个寄存器的状态如下所示. rax: return address // %rax寄存器中存储的是返回地址r rbx: Method* // 要执行的Java方法的指针 r14: pointer to locals // 本地变量表指针 r13: sender sp // 调用者的栈顶 调用的generate_fixed_frame()方法的…

之前的文章介绍到,在generate_normal_entry()函数中会调用generate_fixed_frame()函数为Java方法的执行生成对应的栈帧,接下来还会调用dispatch_next()函数执行Java方法的字节码.generate_normal_entry()函数中调用的dispatch_next()函数的实现如下: // 从generate_fixed_frame()函数生成固定桢的时候,如果当前是第一次调用, // 那么r13指向的是字节码的首地址,即第一个字节码,而s…

在解释执行的情况下需要一些类来支持代码生成的过程. 1.InterpreterCodelet与Stub类 Stub类的定义如下: class Stub VALUE_OBJ_CLASS_SPEC { public: // General info/converters int size() const { ShouldNotCallThis(); return 0; } // must return the size provided by initialize // Code info addr…

一.对象结构 在HotSpot虚拟机中,对象在内存中存储的布局可以分为3块区域:对象头(Header).实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding).下图是普通对象实例与数组对象实例的数据结构: 1.1.对象头 HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息: 1.markword 第一部分markword,用于存储对象自身的运行时数据,如哈希码(HashCode).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,这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机(未…

原文:JVM内存结构 VS Java内存模型 VS Java对象模型 Java作为一种面向对象的,跨平台语言,其对象.内存等一直是比较难的知识点.而且很多概念的名称看起来又那么相似,很多人会傻傻分不清楚.比如本文我们要讨论的JVM内存结构.Java内存模型和Java对象模型,这就是三个截然不同的概念,但是很多人容易弄混. 可以这样说,很多高级开发甚至都搞不不清楚JVM内存结构.Java内存模型和Java对象模型这三者的概念及其间的区别.甚至我见过有些面试官自己也搞的不是太清楚.不信的话,你去网上…

JVM内存结构 我们都知道,Java代码是要运行在虚拟机上的,而虚拟机在执行Java程序的过程中会把所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,这些区域都有各自的用途. 其中有些区域随着虚拟机进程的启动而存在,而有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁.在<Java虚拟机规范(Java SE 8)>中描述了JVM运行时内存区域结构如下: 各个区域的功能不是文本重点,就不在这里详细介绍了.这里简单提几个需要特别注意的点: 1.以上是Java虚拟机规范,不同的虚拟机实现会各有不同,但是一般会遵守…

上一篇文章中简单介绍过synchronized关键字的方式,其中,同步代码块使用monitorenter和monitorexit两个指令实现,同步方法使用ACC_SYNCHRONIZED标记符实现.后面几篇文章会从JVM源码的角度更加深入,层层剥开synchronized的面纱. 在进入正题之前,肯定有些基础知识需要铺垫,那么先来看一下一个容易被忽略的但是又很重要的知识点 —— Java对象模型 . 大家都知道的是,Java对象保存在堆内存中.在内存中,一个Java对象包含三部分:对象头.实例数…

java对象模型其实就是JVM中对象的内存布局.一个对象本身内在结构的描述信息以字节码的方式存储在方法区中(参见java内存区域),说白了就是class文件.那么如何获取到对象的class信息呢?虚拟机使用对象头部的一个指针指向 Class 区域,找到对象的 Class 描述.在虚拟机中,对象在内存中的存储布局分为 3 块区域:对象头(Header).实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding): 一.对象头 包括两部分(非数组对象)信息: 第一部分用于存储对象自身的运行时…