对象内存模型

最新推荐文章于 2024-07-03 11:51:44 发布

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创建对象的步骤

创建一个对象Object object = new Object();

从字节码角度

在这里插入图片描述

new：如果找不到Class实例对象，就会对该类进行加载。加载成功后，在堆中分配内存。内存分配完毕后，将指向这个实例对象的引入放入栈顶
dup：将栈顶的实例变量的引用复制一份，这时两个实例变量的引用指向了同一个对象实例。如构造方法()有参数，会将参数放入操作数栈中。
INVOKESPECIAL：用栈顶的引用，调用init<>的构造方法。

从执行步骤的角度

判断类是否被加载
在堆中分配内存地址
除了并发安全问题（TLAB、CAS）
对对象中的实例变量进行初始化。即设置默认值
设置对象的对象头
指向init<>方法进行初始化

从内存的角度

见jvm堆中对象的创建

对象的内存布局

对象的内存布局中，数组对象和一般对象的内存布局有点不一样，数组的内存布局多一个长度字段，其余的都是一样的。
图示：该图来源于网络
在这里插入图片描述

其中

MarkWord是对象中的一些信息，如hashCode、锁的类型、GC分代年龄
Klass Pointer的这个对象指向的类信息的指针
Instance Data：是这个对象中的实例变量数据
对其填充的保证对象占用的是8的倍数的字节

对象头的说明：

在这里插入图片描述

因为对象头中包含锁的信息，而锁的信息的知识是JUC中的synchronized的知识，所以这里就关注第一个无锁的状态。
可以看到，对象头占用了68位bit，即8字节。在无锁情况下，有26位都是没有被使用的。

代码测试：
测试类：

public class User {

    int age = 10;
    boolean a = false;
    char c = 'a';
}

需要引入maven依赖：

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.openjdk.jol/jol-core -->
        <dependency>
            <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
            <artifactId>jol-core</artifactId>
            <version>0.16</version>
        </dependency>

测试代码1：

    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(user).toPrintable());
    }

输出：
在这里插入图片描述

可以看到，输出的结果以次是：对象头信息、类信息的指针、实例数据、字段补充
其中有一些不一样的信息：

对象头信息的hashCode是为0，这是因为hashCode要在调用hashCode的时候才会被赋值
类指针是占用的4字节，而不是8字节。主要是使用了指针压缩，可以使用-XX:-UseCompressedClassPointers来关闭指针压缩
实例变量占用的字节和Java基础中描述的是一样的。但是其在内存被根据类型的大小对数据进行重排，这就可以提高内存的利用率，如图：

在这里插入图片描述

补充位是将内存补充为8的整数被字节。这里补充到了24为。

测试代表2：调用了hashCode，并且关闭指针压缩-XX:-UseCompressedClassPointers。

    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        user.hashCode();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(user).toPrintable());
    }

在这里插入图片描述

对象头的16进制为为：

0x0000006e0be85801 对应的二进制如下：
00000000 00000000 00000000 01101110 00001011 11101000 01011000 00000001
0x6e0be858 对应的二进制如下：
01101110 00001011 11101000 01011000

完成符合前面的概念，对象头也是一样的