JVM对象创建与内存分配机制-学习

1.对象创建

 1.类加载检查
    虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个指令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加载、解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。
 2.分配内存
    在类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类 加载完成后便可完全确定，为对象分配空间的任务等同于把 一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。
 3.初始化零值
    内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头）， 如果使用TLAB，这一工作过程也可以提前至TLAB分配时进行。这一步操作保证了对象的实例字段在Java代码中可以不赋初始值就直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
 4.设置对象头
    初始化零值之后，虚拟机要对对象进行必要的设置，例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。这些信息存放在对象的对象头Object Header之中。
 5.执行方法
    执行方法，即对象按照程序员的意愿进行初始化。对应到语言层面上讲，就是为属性赋值（注意，这与上面的赋零值不同，这是由程序员赋的值），和执行构造方法。

2.对象内存分配

这地方其实我开始也是以为对象只在堆空间分配。后来看了很多文章，了解到对象也是可以在栈上分配的。但是需要通过JVM逃逸分析（JDK7之后默认开启逃逸分析，如果要关闭使用参数(-XX:-DoEscapeAnalysis)），如果不会逃逸可以将该对象在栈上分配内存。

3.一些思考

1.对象在内存分配时不会有并发问题吗？

jvm解决并发问题的方法：
1. CAS（compare and swap） 
虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性来对分配内存空间的动作进行同步处理。
2. 本地线程分配缓冲（TLAB（Thread Local Allocation Buffer））
把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存。通过-XX:+/-UseTLAB参数来设定虚拟机是否使用TLAB(JVM会默认开启-XX:+UseTLAB)，-XX:TLABSize指定TLAB大小。

2.如何进行划分内存的呢？

划分内存的方法：
 1. “指针碰撞”（Bump the Pointer）(默认用指针碰撞)
如果Java堆中内存是绝对规整的，所有用过的内存都放在一边，空闲的内存放在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那所分配内存就仅仅是把那个指针向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离。
2. “空闲列表”（Free List） 如果Java堆中的内存并不是规整的，已使用的内存和空闲的内存相互交错，那就没有办法简单地进行指针碰撞了，虚拟机就必须维护一个列表，记录上哪些内存块是可用的，在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， 并更新列表上的记录

3.怎么判断一个对象要被回收呢？
1.引用计数法
给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器就加1；当引用失效，计数器就减1；任何 时候计数器为0的对象就是不可能再被使用的。
2.可达性分析算法
将“GC Roots” 对象作为起点，从这些节点开始向下搜索引用的对象，找到的对象都标记为非垃圾对象，其余未标记的对象都是垃圾对象
GC Roots根节点：线程栈的本地变量、静态变量、本地方法栈的变量等等

即使在可达性分析算法中不可达的对象，也并非是“非死不可”的，这时候它们暂时处于“缓刑”阶段，要真正宣告一个对象死亡，至少要经历再次标记过程。
标记的前提是对象在进行可达性分析后发现没有与GC Roots相连接的引用链。
（1）. 第一次标记并进行一次筛选。
筛选的条件是此对象是否有必要执行finalize()方法。
当对象没有覆盖finalize方法，对象将直接被回收。
（2）. 第二次标记
如果这个对象覆盖了finalize方法，并且对象要在finalize()中重新与引用链上的任何的一个对象建立关联，那在第二次标记时它将移除出“即将回收”的集合。譬如把自己赋值给某个类变量或对象的成员变量。
一个对象的finalize()方法只会被执行一次

4.如何判断一个类是无用的类？
方法区主要回收的是无用的类，那么如何判断一个类是无用的类呢？
类需要同时满足下面3个条件才能算是 “无用的类” ：

1. 该类所有的对象实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。
2. 加载该类的 ClassLoader 已经被回收。
3. 该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法