深入理解JAVA虚拟机学习笔记2——内存中对象的创建与访问

有了上一篇的基础深入理解JAVA虚拟机学习笔记1——内存，这一篇我们就来分析一下，代码到底时如何运行的。

以下面两段代码为例，包含两个类，一个是用来和大家打招呼的具体业务类Main.java。

另一个是用来格式化时间的工具类Utils。

首先明确一下，当前程序是在windows系统下进行的，JDK使用的是1.8。这次我们不使用开发工具，而是直接敲命令。

首先,我们要做的是编译Java文件，因为现在文件还在硬盘上，只有通过编译，解析成.class文件，才会加载到内存中。

运行CMD，执行命令：javac D:\project\study\src\Main.java 这个时候，系统会去环境变量的Path路径中找JDK的路径。如果没有，会报“javac不是内部命令”的错误。

这里，我运行的时候报了“编码GBK的不可映射字符”错误，我们在命令中增加UTF-8编码参数。

再次执行：javac -encoding utf-8 -d . D:\project\study\src\Main.java，会看到下面这个错误，为什么呢？

因为编译的时候，虚拟机会去检查是否能在常量池中定位Utils这个类，并且检查这个类是否被加载，解析和初始化过，而此时Utils类还没有被编译过，所以会报找不到符号的错误（如果是切换到D:\project\study\src目录下去执行就不会出现这个问题）。

于是我们执行命令，先加载Utils类：javac -encoding utf-8 -d . D:\project\study\src\Utils.java，这个时候就会在C:\Users\pc下生成一个Utils.class文件。

再执行刚才那条语句，这时编译通过，同样会生成一个Main.class文件，这时，类就被加载到内存当中了。

然后我们再运行命令：java Main,Main.java类正确运行，出现了我们想要的结果。

假如这个时候我们运行一下命令：java Utils，（我这个时候已经直接切换到类所在目录下了）会出现什么结果呢？会因为没有main()方法而报错。

下面我们改造一下这个类，增加两条语句，

再次运行，会看到如下图所示的结果，@后面对应的就是对应的内存地址。

加载类的时候虚拟机会为新创建的对象分配内存，有两种分配方式。

1. 指针碰撞：即有一个指针当作空闲内存与已用内存的分界线，分配内存的时候把指针像空闲内存处移动与对象大小相同的距离。（Java堆是否规整取决于垃圾收集器是否带有压缩整理功能）

2. 空闲列表：即空闲内存和已用内存是不连续的，就需要从列表中找到一块足够大的空间分配给对象。

另外，要注意到一点，虚拟机会将分配到内存空间都初始化为零值。这样，new的对象可以不赋初始值就能使用。这个我们可以简单测试一下，运行如下代码。

运行结果如下，这里也可以看出，基本数据类型int和数据的包装类型Integer的初始值是不一样的。

执行完new 命令后会执行方法，可以理解为执行类的构造方法，处理我们对初始值的一些设置。

对象的内存布局分三块区域：对象头，实例数据，对齐填充。

对象的访问定位：

通过句柄访问对象：栈中reference存储的是对象的句柄地址，句柄中包含对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息。优点：对象移动时只改变句柄中的实例数据指针，本身不修改。

通过直接指针访问对象：栈中reference存储的是对象实例数据，然后在对象实例数据中包含指向对象类型数据。

优点：节省了一次指针定位的时间，访问速度更快（使用较多）。

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