深入理解Java虚拟机学习笔记2-JVM中对象布局

一、对象的内存布局

在Hotspot中，对象在内存中存储布局可以分为三块： 对象头（Header） 、实例数据（Instance Data）、对齐填充（Padding）

二、对象头

1、对象运行时数据： 哈希吗、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；官方成为MarkWord，一种非固定数据结构，根据对象状态标志位复用存储空间存储对象数据的结构。

2、类型指针：指向类元数据的指针

三、实例数据

对象真正存储的有效信息，也就是代码中定义各种类型的字段内容。

四、对齐填充

Hotspot虚拟机自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，因此对象的大小必须是8字节的整数倍。当对象实例数据没有对齐时候，需要通过对齐填充补全。

五、内存中对象的创建

1. new一个对象  --首先检查运行时常量池中是否能定位这个类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类，是否已被加载、解析、初始化过。如果没有，进行类加载。

2.类加载通过后，虚拟机为新生对象分配内存。对象所需的内存大小在类加载后便可以确定。java堆中分配内存，有两种方式，指针碰撞和空闲列表，方式的选择，取决于堆是否规整，对是否规整取决于采用垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。因此Serial ParNew 等带compact过程的收集器，采用指针碰撞，CMS这种基于Mark-Sweep算法的垃圾收集器，采用空闲列表。

3.内存分配完毕，虚拟机需要将分配到内存空间都初始化零值。保证对象实例字段在java代码中，不被赋初始化就可以被直接使用。

4.再下一步，虚拟机对对象进行必要的设置，例如对象是哪个类的实例，如果才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等，还有根据当前运行状态，是否启用偏向锁等。

5.到这一步，从虚拟机视角看，一个对象产生完毕，但是从程序员角度看，才刚刚开始， 方法还没有执行，所有字段都还为零。一般执行new指令之后，会接着执行方法，自定义初始化完成。

注意：在第2步，分配内存，为了保证并发情况下对同一块内存分配的线程安全，有两种方式，一种是为每个线程分配一小块内存，成为本地线程分配缓冲TLAB。启用的话（参数-XX:+UseTLAB开启TLAB），默认是开启的，对象先在TLAB上分配，TLAB不够用，才会锁定，提升效率。另外一种是采用CAS配上失败重试的方式，保证分配内存更新指针操作的原子性。

六、对象的访问定位

1.使用句柄

2.使用指针

使用句柄的优点是，栈帧本地变量表中存储的reference是稳定句柄地址，对象被移动时，只改变句柄中实例数据指针，在对象移动时候，只需改变句柄中实例数据指针，而reference不需要修改，适用于垃圾收集时候移动对象非常普遍的情况下。

使用指针最大好处就是速度快，使用句柄需要reference定位句柄池中数据，再指向堆中对象，但是直接指针，直接从栈帧本地局部变量表中reference指向堆中对象，在访问java对象比较频繁的情况下，可以节省一次指针定位时间开销，积小成多效率可观。Hotspot使用直接指针。

 

tips:发现一个写的比较好的，对象创建时候内存分配过程描述文章~~   

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