Hotspot虚拟机对象探秘

对象的创建：虚拟机遇到new指令的过程

检查——>分配内存——>初始化——>配置对象头

1.检查：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。

2.分配内存：对象所需内存大小在加载后便可完全确定，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。
指针碰撞：Java堆内存是绝对规整的，所有用过的内存放在一边，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，分配内存就仅仅把那个指针向空闲空间挪动一段与对象大小相等的距离。Serial、ParNew等带Compact过程的收集器使用指针碰撞。
空闲列表：Java堆中内存是不规整的，已使用的内存和空闲的内存相互交错，虚拟机维护一个列表，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。使用CMS基于Mark-Sweep算法的收集器，采用的是空闲列表。

分配内存引发的并发问题？

2.1.对分配内存空间的动作进行同步处理--虚拟机采用CAS+失败重试，保证更新操作的原子性。
2.2.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（TLAB）。只有在TLAB用完并分配新的TLAB时，才需要同步锁定。-XX:+/-UseTLAB参数控制。

3.初始化：将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头）。使用TLAB，也可以在TLAB分配时进行。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.配置对象头：对象是哪个类的实例，如何才能找到对象的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。

对象的内存布局：

对象头（Header）、实例数据（Instance Data）、对齐填充（Padding）

对象头：1.存储对象自身的运行时数据，如哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。
2.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确定对象是哪个类的实例。。但并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针。如果对象是Java数组，还存储数组长度，可以ton过Java对象的元数据信息确定Java对象的大小，但是从数组的元数据无法确定数组的大小。

实例数据：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。

对齐填充：不是必然存在，仅仅起着占位符的作用。对象起始地址必须是8字节的整数倍，也就是对象的大小必须是8字节的整数倍。如果对象实例数据部分没有对齐时，需要通过对齐填充补全。

对象的访问定位

句柄访问：Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的就是对象的句柄池，句柄池中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体信息。对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针，reference本身不需要修改。

直接指针访问：Java堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，reference中存储的直接就是对象地址。速度快，节省了一次指针定位的时间开销。Hotspot使用的直接指针访问。