JVM：二、堆中对象的创建及访问

1. 对象的创建

    在Java的堆中，对象（此处的对象指的是普通对象，不包括数组和类对象）创建过程，例如克隆，反序列化如下。虚拟机得到一条新指令时，首先检查这个指令的参数是否能够在常量池中定位到一个类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否已经加载，解析和初始化过。如果没有那必须先执行类加载过程。

    在类加载检查（检查时异常会在这检查出）通过后，就需要给对象分配内存空间，这个空间大小在类加载完后就已经确定了，如果堆中的空间是规整的那么就会按照“指针碰撞”的方式分配内存。如果不规整就会按照“空闲列表”的方式分配内存，即维护一个列表记录哪个内存是可用的。选择哪种方式由内存是否是规整的决定的，而内存是否规整由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定的。

    在划分空间时可能会出现线程安全问题，目前一种方式是对分配内存空间的动作进行同步处理保证操作原子性，另一种方式就是为每一个线程分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲（TLAB），哪个线程要分配内存就在他的TLAB上分配，内存分配完成后虚拟机分配的的内存空间将会初始化为零值（不包括对象头），所以爪哇的实例字段可以不赋值直接使用。

    接下来，虚拟机将会对对象进行一些设置，例如对象是哪个类的实例，如何找到元数据信息，对象哈希吗，对象的GC分代年龄等信息。这些信息都存在对象头中。

    完成上述操作之后，一个对象就已经产生了，但是从Java语法上来说，还没结束，现在所有字段还都是零，接下来进行<init>初始化，根据程序员的意愿将字段进行初始化。

2. 对象的内存布局

    在hotspot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为三块：对象头，实例数据，对象填充。

    其中对象头包括两部分信息，第一部分用于存储对象自身的运行时数据。例如哈希吗，GC分代年龄，锁状态标志，偏向线程ID等，这部分数据长度在32位和64位虚拟机中分别为32位和64位的;另一部分是类型指针，即对象指向他的类元数据的指针，通过这个指针可以知道它是哪个类的实例，如果对象是数组，那么在对象头中还必须记录数组长度。

    接下来实例数据部分是对象真正存储的数据。程序中定义的各个类型的字段内容都需要记录下来，无论是继承自父类的还是子类中定义的，其中父类中定义的变量会出现在子类之前。第三部分对象填充，因为热点要求对象的起始地址必须是8字节的整数倍，当对象实例的数据部分没有对齐时，用它来补全。

3. 对象访问定位

    Java的通过程序机虚拟栈中上局部变量表中的对象引用来访问堆上的对象，对象访问方式取决于虚拟机的实现，目前有两种分别是使用句柄和直接指针。

通过句柄访问，在堆中开辟一小块区域作为句柄池，参考中存储的就是句柄的地址，而句柄中存储的就是对象实例和类元数据的地址如图：

    使用而直接指针，那么参考里存储的就是队形实例数据的地址了，如图。

    这两种对象访问方式的区别：使用句柄时稳定，如果对象发生改动只会改变句柄中的实例数据指针，而参考不需要改动;使用指针的好处就是速度快，减少了一次指针定位操作，日光热点虚拟机使用的是第二种方式访问​​对象的。

 

参考资料：《深入理解Java的虚拟机》