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【第三篇】深入学习Java虚拟机之对象的内存布局及访问定位

【第三篇】深入学习Java虚拟机之对象的内存布局及访问定位

作者: 秋慕云 | 来源:发表于2018-11-26 09:49 被阅读0次

    一、对象的内存布局

    在HotSpot虚拟机中,对象在内存中存储布局可以分为3块区域:对象头、实例数据、和对齐填充

    1. 对象头
    HotSpot虚拟机的对象头包含如下两部分信息:

    a. 用于存储对象自身的运行时数据,如哈希码(HashCode)、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。

    b. 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来确定这个对象时哪个类的实例。但是,并非所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针,换而言之,查找对象的元数据信息并不一定要经过对象本身。

    2. 实例数据
    实例数据部分,才是对象真正存储有效信息的地方。即,程序代码中所定义的各种类型的字段内容。

    所以,无论是从父类继承过来的属性,还是该类中自己定义的属性,都需要存储下来。存储的顺序受到 虚拟机分配策略参数和字段在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)

    从分配策略可以看出,相同长度的字段总是被分配到一起。比如,下面两个属性,在实例数据中会被分配到一起:
    private long aParam;
    private double bParam;

    3. 对齐填充
    并非必然存在,也没有特殊含义,仅仅起着占位符的作用。

    二、对象的访问定位

    目前主流的两种方式:句柄访问和直接指针

    通过句柄访问对象 通过直接指针访问对象

    两种访问方式的优劣

    1. 如果使用句柄访问,需要在在Java堆中划分一块内存出来作为句柄池,栈中存储的就是对象的句柄地址,而句柄中包含了对象实例数据(源代码中,类自己的基本属性)与类型数据(源代码中,类中对其他对象的引用)各自的具体地址信息,参考上面的通过句柄访问对象结构图。

    优点:栈中存储的是稳定的句柄地址,对象被移动(垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为)时只会改变句柄池中句柄的实例数据指针

    缺点:耗费内存空间,因为需要划分一块内存出来作为句柄池。

    1. 使用直接指针访问
      栈中的对象引用,即图中的reference,存储的就是对象在内存堆中的地址。

    优点:访问速度更快,因为节省了一次指针定位的时间开销。
    缺点:栈中的对象引用会频繁的更新

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