Android JVM02 --- 运行时数据区（堆区） - 草

对象分配过程+对象创建过程+对象内存布局。

一.堆概述

1.一个JVM进程存在一个堆内存。

2.java堆区在JVM启动时被创建，其空间大小也被确定（堆内存大小可以调整）。

3.本质上堆是 一组在物理上不连续的内存空间，但是逻辑上是连续的空间。

4.所有线程共享堆，但是堆内对于线程处理还是做了一个线程私用的部分（TLAB）。

二.堆的内存细分（新生代+老年代）

为什么呢需要分代？有什么好处？

经研究表明，不同对象的生命周期不一致，但是在具体使用过程中70%-90%的对象时临时对象。

分代唯一的理由时优化GC性能。如果没有分代，所有对象在一块空间，GC想要回收扫描就必须扫描所有对象，分代之后，长期持有的对象可以挑出，短期只有的对象可以固定在一个位置进行回收，省掉很大一部分空间利用。

三.对象产生过程自述：

1.我是一个普通的java对象，我出生在Eden区，在Eden区我还看到和我长得很像得小兄弟，我们在Eden区中完了挺长时间。

2.有一天Eden区中的人实在是太多了，我就被迫去了Survivor区中得From区，自从去了Survivor区，我就开始了我漂泊的一生，有时候在Survivor区中的From区，有时候在Survivor区中的To区，居无定所。

3.直到我18岁的时候，爸爸说我成人了，该去社会上闯闯了，于是我就去了老年代那边，老年代里人很多，并且年龄都挺大的，我在这里也认识了很多人，在老年代啊里，我生活了20年（每次GC加一岁），然后被回收。

四.MinorGC,MajorGC,FullGC的区别。

JVM在进行GC时，并非每次都堆上面的三个内存区域一起回收，大部分的只会针对Eden区进行。

在JVM标准中，他里面的GC按照回收区域划分为两种：

一种是部分采集（PartialGC）：

    新生代采集（MinorGC/YoungCG）：只采集新生代数据。

    老年底采集（MajorGC/OldGC）：只采集老年代数据，目前只有CMS会单独采集老年代。

    混合采集（MixedGC）：采集新生代与老年代部分数据，目前只有G1在使用。

一种是整堆采集（FullGC）:

    收集整个堆与方法区的所有垃圾。

五.GC触发策略。

年轻代触发机制：

1.当年轻代空间不足时，就会触发MinorGC，这里年轻代满指的是Eden区中满了。

2.因为java大部分对象都是举报朝生夕灭的特性，所以MinorGC非常频繁，一般回收速度也快。

3.MinorGC会触发STW行为，暂停其他用户的线程。

老年代触发机制：

1.出现MajorGC经常会伴随至少一次MinorGC（非绝对，老年代空间不足时会尝试触发MinorGC，如果空间还是不足，则会触发MajorGC.）

2.MajorGC比MinorGC速度慢10倍，如果MajorGC后内存还是不足则会出现OOM.

FullGC触发：

1.调用System.gc()时。

2.老年代空间不足时。

3.方法区空间不足时。

4.通过MinorGC进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存时。

5.在Eden区使用Survivor进行复制时，对象大小大于Survivor的可用内存，则该对象转入老年代，且老年代可用内存小于对象内存。

注意：FullGC时开发或调优中尽量要避开的！！！

六.逃逸分析。

一个对象的作用域仅限于方法区域内部在使用的情况下，此种情况叫做非逃逸。

一个对象如果被外部其他类调用，或者是作用于属性中，此种情况叫做对象逃逸。

此种行为发生在字节码被编译后JIT对于代码的进一步优化。

使用逃逸分析，编译器可以对代码做如下优化：

1.栈上分配：JIT编译器在编译期间根据逃逸分析计算结果，如果发现当前对象没有发生逃逸现象，那么当前对象就有可能被优化成栈上分配，会将对象直接分配在栈中。

2.标量替换：有的对象可能不需要作为一个连续的内存结构存在也能被访问到，那么对象部分可以不存储在内存，而是存储在CPU寄存器中。

七.对象的几种实例化方案。

1.new(最常见方式)

2.Class.newInstance(反射)

3.Constructor.newInstance(xx)(反射)

4.obj.clone(克隆数据)

5.反序列化(从文件，网络中获取一个对象流)

八.对象创建步骤。

1.判断对象对应类是否加载，链接，初始化

虚拟机遇到一条new指令，首先会去检查这个指令参数能否在Metaspace的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加载 ，解析和初始化（即判断类元信息是否存在，如果没有，那么在双亲委派模式下，使用当前类加载器以ClassLoader+包名+类名为key进行查找文件。如果没有文件抛出ClassNotFoundException异常，如果找到则加载并生成class类对象）

2.为对象分配内存

    如果内存规整（使用指针碰撞分配）

    如果内存不规整（虚拟机需要维护一个空闲列表）

3.处理并发安全问题。

    采用CAS失败重试，区域加锁保证更新的原子性。

    每个线程预先分配一块TLAB。

4.初始化分配到控件。

所有数据设置默认值，保证实例字段在不赋值的情况下，可以直接使用。

5.设置对象的对象头。

将对象的所属类，对象的HashCode和对象的GC信息，所信息等存储在对象的对象头中。

6.执行init方法进行初始化。

九.对象内存布局。

1.对象头（Header）：

除开我们自己需要的应用数据，JVM需要对于对象进行相关管理时需要对于对象进行一些状态判定，信息检索等的一些额外数据。

a.运行时元数据（Mark Word）:

hashCode值

GC分代年龄

锁状态标志

线程持有锁

偏向线程ID

偏向时间戳

b.类型指针（Klass）:执行类云数据，用于确定该对象的所属类型。

c.length(如果是数组)

普通数据对象头64位数据，数组96位！！！

2.实例数据（Instance Data）：

对象真正存储的数据，包含自有的类型字段及父类继承的

存储规则：

a.相同宽度字段分配在一起。

b.父类中定义的变量会在子类之前。

c.CompactFields参数为true，子类窄变量可能插入到父类变量空袭。

填充：此处不是必须，无含义，用作占位使用。