对象的创建 & OutOfMemoryError

本文详细解析Java中对象的创建过程,包括类加载检查、内存分配、对象初始化等步骤,探讨对象的内存布局,如对象头、实例数据和对齐填充,并对比了句柄和直接指针的访问方式。同时,介绍了内存溢出、内存泄漏和栈溢出的概念及区别。

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1.对象

1.1对象的创建过程:

  1. 虚拟机遇到一条new指令时,首先将去检查这个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被加载、解析、和初始化过。如果没有,那必须先执行相应的类加载过程。
  2. 在类加载检查通过后,接下来虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定。
  3. 内存分配完成后,虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值(不包括对象头,对象头内容见对象内存布局)。
  4. 接下来,虚拟机要对对象进行必要的设置,例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的GC分代年龄等信息。这些信息存放在对象的对象头之中。根据虚拟机当前运行状态不同,如是否启用偏向锁等,对象头会有不同的设置方式。
  5. 在上面的工作都完成后,从虚拟机视角来看,一个新的对象已经产生了,但从Java程序的视角来看,对象创建才刚刚开始——<init>方法还没有执行,所有的字段都还是零。所以执行new指令后会执行<init>方法,把对象按照程序员的意愿进行初始化,这样一个真正可用的对象才算完全产生出来。

1.2对象的内存布局:

HotSpot虚拟机中,对象内存布局可以分为3块区域:对象头,实例数据和对齐填充

对象头包括两部分信息:

       1 用于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,称为“Mark Word”。

       2 另一部分是类型指针,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是哪个类的实例。(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,见对象的访问定位)

实例数据存储真正有效信息,存储着自身定义的和从父类继承的有效字段

对齐填充并不是必然存在,它仅仅起着占位符的作用。

1.3对象的访问定位:

建立对象是为了使用对象,Java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。主流访问方式有句柄和直接指针两种:

两种方式各有优势

  • 使用句柄来访问的最大好处是reference中存储的是稳定的句柄地址,在对象被移动(垃圾收集时移动对象很普遍)时只会改变句柄中的实例数据指针,而reference本身不需要修改。
  • 使用直接指针访问方式的最大好处就是速度更快,节省了一次指针定位的时间开销。

HotSpot采用的第二种。

2.OutOfMemoryError

内存溢出 out of memory,是指程序在申请内存时,没有足够的内存空间供其使用,出现OutOfMemoryError异常;比如申请了一个integer,但给它存了long才能存下的数,那就是内存溢出。

内存泄露 memory leak,是指程序在申请内存后,无法释放已申请的内存空间,一次内存泄露危害可以忽略,但内存泄露堆积后果很严重,无论多少内存,迟早会被占光。

memory leak会最终会导致out of memory

方法栈溢出 ,是指线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度,将抛出StackOverflowError异常。

内存溢出,内存泄漏,栈溢出学习连接

内容概要:本文详细探讨了基于MATLAB/SIMULINK的多载波无线通信系统仿真及性能分析,重点研究了以OFDM为代表的多载波技术。文章首先介绍了OFDM的基本原理和系统组成,随后通过仿真平台分析了不同调制方式的抗干扰性能、信道估计算法对系统性能的影响以及同步技术的实现与分析。文中提供了详细的MATLAB代码实现,涵盖OFDM系统的基本仿真、信道估计算法比较、同步算法实现和不同调制方式的性能比较。此外,还讨论了信道特征、OFDM关键技术、信道估计、同步技术和系统级仿真架构,并提出了未来的改进方向,如深度学习增强、混合波形设计和硬件加速方案。; 适合人群:具备无线通信基础知识,尤其是对OFDM技术有一定了解的研究人员和技术人员;从事无线通信系统设计与开发的工程师;高校通信工程专业的高年级本科生和研究生。; 使用场景及目标:①理解OFDM系统的工作原理及其在多径信道环境下的性能表现;②掌握MATLAB/SIMULINK在无线通信系统仿真中的应用;③评估不同调制方式、信道估计算法和同步算法的优劣;④为实际OFDM系统的设计和优化提供理论依据和技术支持。; 其他说明:本文不仅提供了详细的理论分析,还附带了大量的MATLAB代码示例,便于读者动手实践。建议读者在学习过程中结合代码进行调试和实验,以加深对OFDM技术的理解。此外,文中还涉及了一些最新的研究方向和技术趋势,如AI增强和毫米波通信,为读者提供了更广阔的视野。
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