内存屏障与JVM指令：markword、对象创建过程、对象内存布局

JVM内存屏障

> LoadLoad屏障：

>      对于这样的语句

Load1;

LoadLoad;

Load2，
>
>      在Load2及后续读取操作要读取的数据被访问前，保证Load1要读取的数据被读取完毕。

StoreStore屏障：
>      对于这样的语句

Store1;

StoreStore;

Store2;
> 
>      在Store2及后续写入操作执行前，保证Store1的写入操作对其它处理器可见。
>
> LoadStore屏障：
>
>      对于这样的语句

Load1;

LoadStore;

Store2;
> 
>      在Store2及后续写入操作被刷出前，保证Load1要读取的数据被读取完毕。
>
> StoreLoad屏障：
>  对于这样的语句

Store1;

StoreLoad;

Load2;
>
> ​     在Load2及后续所有读取操作执行前，保证Store1的写入对所有处理器可见。

volatile 底层实现：

字节码层面:

volatile 会编译成  ACC_VOLATILE

jvm层面

写操作：

StoreStoreBarrier

volatile 写操作

StoreLoadBarrier

读操作

LoadLoadBarrier

volatile读操作

LoadStoreBarrier

synchronized 底层

字节码层面 ： monitorenter monitorexit

JVM层面： C C++ 调用了操作系统提供的同步机制

OS和硬件层面：X86(cpu)  lock comxchg / xxxx 指令

 

对象创建过程：

1.class loading   将对象load 到内存 ，例如 T()对象

2.class linking(verification, preparation, resolution)

• 1. Verification
•   验证文件是否符合JVM规定
• 2. Preparation
•   静态成员变量赋默认值
• 3. Resolution
•   将类、方法、属性等符号引用解析为直接引用
•   常量池中的各种符号引用解析为指针、偏移量等内存地址的直接引用

3.class initializing  类的静态变量设为初始值，执行静态语块。

4.申请对象内存

5.成员变量赋默认值

6.调用构造方法 1.成员变量顺序赋初始值 2.执行构造方法语句

总结：

1. load - 默认值 - 初始值
2. new - 申请内存 - 默认值 - 初始值

对象在内存中的存储布局

普通对象

1. 对象头：markword  8字节。  标识着头对象的状态，被回收了多少次。
2. ClassPointer指针：-XX:+UseCompressedClassPointers 为4字节 不开启为8字节. 
      T t = new T();  t 里面的指针指向 t.class. 即该对象属于哪个class
3. 实例数据 ： 成员变量
   1. 引用类型： 开启为4字节 不开启为8字节
      Oops Ordinary Object Pointers  开启： -XX:+UseCompressedOops
4. Padding对齐，8的倍数。  数据是一块一块读的，所以需要对齐。

 

Object o = new Object() 在内存中占用多少字节

未压缩：对象头 8字节+ 指针 8字节 + 对齐 8 字节 = 24 字节

压缩： 对象头8字节+ 指针4 字节 + 对齐 4  = 16 字节  （对齐为8 的倍数）

数组：   对象头8 字节 + 指针 8 字节（未压缩） +  对齐 4 字节+ 长度 4 字节 = 24 字节

 

数组对象：

1. 对象头：markword 8
2. ClassPointer指针同上
3. 数组长度：4字节
4. 数组数据
5. 对齐 8的倍数

 

markword  8个字节 + 8个 class point (64位) 。如果开启了指针压缩则是 ： markword 8 + ClassPointer 4。 

头指针压缩： 8字节变4字节

不开启指针压缩参数：-XX:-UseCompressedClassPointers

开启指针压缩参数： -XX:+UseCompressedClassPointers

普通对象指针压缩： 8字节变4字节   Oops: Oops Ordinary Object Pointers

不开启：-XX:-UseCompressedOops

开启：-XX:-UseCompressedOops

对象头具体包括什么

32位

markword 64bit （8byte） : 3位锁标志， 4位分代年龄(GC标记，被回收了多少次), 25 位hashcode(没有重写过hashcode方法，默认使用的identityHashcode()生成的) 。

64位的 unused(未使用的) : 25位，hash: 31位。

对象定位

1.句柄池

2.直接指针