深入了解java虚拟机（JVM） 第四章 对象的创建

一、对象的创建过程

    对象的创建过程大致可以分为六步，其中对象的分配尤为重要：

         

二、对象分配内存

       一般来说对象分配内存有两种方式：

        第一种是指针碰撞，这是一种比较理想的方式：如果Java堆是绝对规整的：一边是用过的内存，一边是空闲的内存，中间一个指针作为边界指示器；分配内存只需向空闲那边移动指针，这种分配方式称为"指针碰撞"（Bump the Pointer）；

       第二中方式是空闲列表，这中方式没有指针碰撞那么理想，但是也有他自身的优势：如果Java堆不是规整的：用过的和空闲的内存相互交错； 需要维护一个列表，记录哪些内存可用；分配内存时查表找到一个足够大的内存，并更新列表，这种分配方式称为"空闲列表"（Free List）；

      这两种方式各有各的优势，具体选用方式，需要根据垃圾收集器来进行选择，主要是根据垃圾回收器有无压缩来选择。

三、线程安全问题

      在进行并发操作时，上面两种方式分配内存的操作都不是线程安全的，所以考虑到解决这种线程安全问题：

      第一种：加锁，这种方式是开发过程中最容易使用的方式，也是最简单的方式，但是这种方式的缺点就是执行效率太低。

      第二种：本地线程分配缓冲区（TLAB）：把分配内存的动作按照线程划分在不同的空间中进行：在每个线程在Java堆预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer,TLAB）；哪个线程需要分配内存就从哪个线程的TLAB上分配。

四、对象的结构

     对象的结构分为三部分：

      第一部分：Header（对象头），对象头又有两给部块组成

       1.自身运行时数据（Mark word），这部分数据是对象主要存储的数据，主要有：

                a.哈希值：这个值是通过一个native方法获取

                  b.GC分代年龄：这个是垃圾回收算法使用

           以上介绍两种作用是太相同的，至于剩下的：c.锁状态标志、d.线程持有的锁、e.偏向线程ID、f.偏向时间戳都是作用于线程优化的

       2.类型指针：对象指向类对象本身数据的指针

      第二部分：实例数据（InstanceData）：

         实例数据部分是对象真正存储的有效信息，也既是我们在程序代码里面所定义的各种类型的字段内容，无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的都需要记录下来。 这部分的存储顺序会受到虚拟机分配策略参数（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（默认为true），那子类之中较窄的变量也可能会插入到父类变量的空隙之中。

    第三部分：对齐填充（Padding）

       第三部分对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot VM的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。对象头正好是8字节的倍数（1倍或者2倍），因此当对象实例数据部分没有对齐的话，就需要通过对齐填充来补全。

五、对象的访问定位

     对立对象是为了使用对象.Java程序需要通过在栈上的reference数据操作堆上的具体对象. 由于reference类型在Java虚拟机规范中只规定了一个指向对象的引用,并没有定义这个引用应该通过何种方式去定位,访问堆中的对象的具体位置,所以对象的访问方式取决于虚拟机的实现而定的.。简单来说 栈指向堆中只会指向地址，至于地址存储的是否对象，我们是无法知道的，

    解决这一问题目前有两种方式：

      第一种：句柄指针：栈指向堆中的句柄池，句柄池中有实例对象的地址，通过句柄池指向对象

      优点：栈地址永远不会改变，或者说引用地址不会改变

      第二张：直接指针:reference中存储直接对象的地址,但是必须考虑放置访问类型数据的相关信息

     优点：效率快,节省了一次指针定位的时间开销