与HotSpot虚拟机对象有关的问题

本文探讨了HotSpot虚拟机中对象内存分配的问题及解决方案,包括使用CAS保证原子性和TLAB分配策略。同时介绍了对象的内存布局,分为对象头、实例数据和对齐填充三部分,并对比了句柄和直接指针两种访问方式。

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2016-07-16

HotSpot虚拟机对象

问题1:在分配内存空间时,如何解决对象A和对象B同时使用原来的指针分配内存?

    解决这个问题有两种方案:

    1)对分配内存空间的动作进行同步处理——实际上虚拟机采用的CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。

    2)把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行,即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存,称为本地线程分配缓冲(TLAB)。

问题2:在HotSpot虚拟机中对象的内存中存储的布局可以分为哪3块区域:它们的特点有哪些?

    对象头,实例数据,对齐填充。

    (1)对象头

    HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息:1)用于存储自身的运行时数据,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,偏向时间戳的。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。

    (2)实例数据

    实例数据部分是对象真正存储的有效信息,也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。

    (3)对齐填充

    对齐填充不是必然存在的。仅仅起着占位符的作用。

问题3:目前主流的访问对象的访问方式?

    主流的访问对象的方式有使用句柄和直接指针两种方式。

    1)使用句柄。内存会划分出句柄池,reference中存储的就是对象的句柄地址,而句柄中包含了对象实例数据和类型数据各自的地址信息。优点在于:reference中存储的是稳定的句柄地址,对象移动时只改变句柄中的实例数据指针,而reference本身不需要修改。

    2)直接指针。Reference中存储的直接就是对象的地址。好处在于:速度更快。
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