JVM-对象

1.对象的创建

　　当虚拟机遇到一条new指令时，首先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经被加载、解析和初始化。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。

　　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。对象所需内存大小在类加载完成后，便课完全确定，为对象分配内存空间的任务等同于把一块固定大小的内存从Java堆中划分出来。

　　注意：除了划分空间，还需考虑并发情况的线程安全问题，有两种解决方案：

　　a）对分配空间的动作进行同步处理，实际上虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。

　　b）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，称为本地线程分配缓冲（Thread Local Allocation Buffer ， TLAB）

　　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（不包含对象头），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可以使用，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。

　　接下来，虚拟机要对对象进行必要的设置。例如这个对象是哪类的实例，如何才能找到类的元数据信息，对象的哈希吗，对象的GC分代年龄等信息。这些信息放在对象头（Object Header）中。

　　从虚拟机角度，一个对象创建完毕。从Java程序角度，执行new指令之后会接着执行<init>方法，一个真正可用的对象就完全产生了。

2.对象的内存布局

　　对象在内存中存储的布局可以分为3个区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。

　　HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息：

　　第一部分用于存储对象自身的的运作时数据，如哈希吗（HashCode），GC分代年龄，锁状态标识，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（未开启压缩指针）中分别为32bit和64bit，官方称它为“Mark Word”。

　　另一部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。如果对象是一个Java数组，那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据。

　　实例数据部分是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。这部分的存储顺序会受到虚拟分配策略参数（FieldsAllocationStyle）和字段在Java源码中定义顺序的影响。

　　HotSpot虚拟机默认的分配策略为longs |  doubles 、 ints 、 shorts |  chars 、 bytes | booleans 、OOPs（Ordinary Object Pointers），从分配策略中可以看出相同宽度的字段总是被分配到一起。在满足这个前提条件的情况下，在父类中定义的变量会出现在子类之前。如果CompactFields 参数值为true ， 那么子类之中，较窄的变量也可以插入到父类变量的空隙之中。

　　第三部分对齐填充并不是必须存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot 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，换句话说，就是对象的大小必须是8字节的整数倍。而对象头部分正好是8字节的倍数，因此，当对象实例部分没有对齐时，就需要通过对齐填充来不全。

3. 对象的访问定位

　　对象的访问方式取决于虚拟机的实现，目前主流的访问方式有使用句柄和直接指针两种。

　　如果使用句柄访问的话，那么Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference总存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息。

　　如果使用直接地址指针访问，那么Java堆对象的布局中就必须考虑如何设置访问类型数据的相关信息，而reference 中存储的直接就是对象地址。

　　这两种对象访问方式各有优势：

　　使用句柄来访问的最大好处是reference 中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动（垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为）时只会改变句柄中的实例数据指针，而reference 本身不需要修改。

　　使用直接指针访问方式的最大好处是速度快，它节省的一次指针定位的时间开销，由于对象的访问在Java中非常频繁，因此这类积少成多也是一项非常可观的执行成本。