1、对象的创建
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类加载检查:当虚拟机遇到字节码New指令时,先检查这个指令的参数是否可以在常量池定位到一个类的符号引用,并且加载这个符号引用代表的类是否被加载、解析、验证、初始化过。
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内存分配:对象所需内存在类加载完成后就可以完全确定下来,实际上是在
Java堆
中划分一块定量大小的内存。
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内存空间初始化:内存分配完成后,虚拟机需要将分配到的内存空间全都初始化零值。这步操作保证对象的实例字段在java代码中不赋值初始化也可以使用。
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设置对象头信息:虚拟机还需要设置例如对象时哪个类的实例、如何找到对象元数据、对象哈希码,对象GC的年龄分代等信息。这些信息存放在对象头(Object Header)中。
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init方法的执行:从JVM角度来说对象已经创建完成,但是从Java程序的角度来说创建对象才刚开始。一般来说New指令执行完毕后会执行Class文件的<init>()方法。这样一个对象才完整的被创建。
2、对象的内存布局
在虚拟机里,对象的存储布局可以划分为三个部分:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。
2.1 对象头
对象头通常包括两部分信息:
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1、存储对象自身运行时的数据—
Mark Word
:
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2、类型指针,即对象指向它类型元数据的指针,JVM通过这个指针来确定对象属于哪个类的实例。并不是所有虚拟机都必须在对象数据上保留类型指针。
2.2 实例数据
实例数据是对象真正存储有效信息的的部分,即代码中定义的字段内容,不论是继承父类还是子类定义都需要记录。
这部分的存储会受到虚拟机分配策略参数和字段在Java源码中定义的顺序影响。
2.3 对齐填充
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这不是必然存在的,也没有特殊含义,仅仅起到占位符的作用。
由于HotSpot 虚拟机的自动内存管理系统要求对象起始必须是8字节的整数倍,因此对象实例数据部分没有对齐到8字节的整数倍,就需要对齐填充。
3、对象的访问定位
Java程序会通过栈
上的reference数据来操作堆
上的具体对象。
Java虚拟机并没有定义这个reference通过什么方式去访问,定位堆中对象的具体位置,主流有两种方式:
3.1 通过句柄访问对象
Java堆中会划分出一块内存作为句柄池,reference中存储的就是对象的句柄地址。而句柄中包含了对象的实例数据和类型数据各自的地址信息。
3.2 直接指针访问对象
Java堆中的对象的内存布局需要考虑如何放置类型数据的相关信息,reference中存储的是对象的直接地址
,直接访问对象本身就不需要多一次间接开销。
使用直接指针的方式最大好处就是速度快,节省一次指针定位的开销。对于HotSpot就采用了第二种对象访问方式。