詳解jvm對象的創(chuàng)建和分配

更新時間：2021年03月09日 09:46:16 作者：萌新J

這篇文章主要介紹了jvm對象的創(chuàng)建和分配的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)使用Java，感興趣的朋友可以了解下

對象的創(chuàng)建

創(chuàng)建方式

1、 new 關(guān)鍵字直接創(chuàng)建。 new ObjectName()。

2、通過 Class 反射對象的 newInstance() 方法。ObjectName obj = ObjectName.class.newInstance()。

3、通過 Class 反射對象獲取 Constructor 類，再調(diào)用其 newInstance() 方法。 ObjectName obj = ObjectName.class.getConstructor.newInstance()。

4、在類實現(xiàn) Cloneable 接口的前提下，使用對象的 clone() 方法。ObjectName obj = obj.clone()。（如果內(nèi)部有自定義類屬性，并且想要實現(xiàn)深克?。ㄐ聞?chuàng)建的對象和原有的對象不是同一個），那么就需要讓該屬性類也實現(xiàn) Cloneable 接口。

5、使用反序列化。（為了避免屬性丟失，需要讓類實現(xiàn) Serializable 接口）

public static void main(String[] args){
  try {
   ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(FilePath))
   ObjectName obj = ois.readObject();
  } catch (IOException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (ClassNotFoundException e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }

對象的內(nèi)存布局

在對象身上，存儲了關(guān)于這個對象的所有信息。

創(chuàng)建過程

1、根據(jù)創(chuàng)建對象的信息去內(nèi)存中存放類信息的常量池中尋找是否存在要加載的類信息，如果存在直接創(chuàng)建對象；如果不存在就先進行該類的加載。

2、為對象分配空間。這里涉及到線程位置分配的安全和效率，比較復(fù)雜，會在下面詳細來說。

3、初始化分配到對應(yīng)的位置。

4、設(shè)置對象的對象頭。

5、執(zhí)行 init 方法（執(zhí)行非靜態(tài)代理塊和實例屬性的初始化以及執(zhí)行實例構(gòu)造方法）

對象的內(nèi)存分配

分配方式

1、指針碰撞：如果 Java 堆內(nèi)存是規(guī)整的，也就是對象的創(chuàng)建位置都是緊挨著的，這樣的話直接將指針指示器向空閑方向移動要創(chuàng)建對象大小的距離就可以了。

2、空閑列表：如果 Java 堆內(nèi)存是不規(guī)整的，那么就需要維護一個空閑列表來記錄哪些位置是空閑的以及多大。在分配時就在列表上查詢，找到合適的位置分配。

并發(fā)安全

由于在堆的線程共享的，所以對象的創(chuàng)建分配的空間可能同時也是另外一個線程對象創(chuàng)建的分配位置，這就導(dǎo)致了并發(fā)問題，所以為了保證對象創(chuàng)建的并發(fā)安全，可以有下面兩種方式：

1、在分配空間時進行同步處理（采用 CAS +回旋鎖的方式來保證）

2、TLAB：新的線程創(chuàng)建時會在堆中劃分一塊區(qū)域給該線程，后面該線程創(chuàng)建的對象都會在該位置存放，當(dāng)空間不足時才使用第一種方式。（HotSpot 使用）。

代碼優(yōu)化

1、棧上分配。通過逃逸分析判斷創(chuàng)建的對象是否逃逸出方法（也就是這個對象是否在當(dāng)前方法的外部被調(diào)用），如果沒有逃逸出方法，那么就有可能直接在棧上分類空間來保存。

2、同步省略。JIT 在編譯時會判斷同步塊所使用的鎖對象是否只能被一個線程訪問而沒有被發(fā)布到其他的線程。如果沒有，那么 JIT 編譯器在編譯這段代碼時就會取消這段代碼的同步。

3、分離對象（標(biāo)量替換）。有的對象可能不需要作為一個連續(xù)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)存在也可以被訪問到，那么對象的部分（或全部）可以不存儲在內(nèi)存，而是存儲在棧中。

標(biāo)量：無法再被分解的數(shù)據(jù)。如一個類的基本數(shù)據(jù)類型屬性。

聚合量：還可以被分解的數(shù)據(jù)。如一個類的自定義屬性。

逃逸分析的不成熟性

關(guān)于逃逸分析目前還是處于不穩(wěn)定的階段，因為無法保證逃逸分析的性能消耗一定高于其節(jié)省的性能。簡單來說就是可能執(zhí)行了逃逸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)都是逃逸出方法的對象，這樣逃逸分析并沒有提高性能，同時執(zhí)行逃逸分析也消耗了一定的性能，造成得不償失。所以，逃逸分析在 JVM 中沒有實現(xiàn) 棧上分配的功能的，但是其還是在 JIT 中起到了優(yōu)化作用。所以可以說對象都是創(chuàng)建在堆上的。而我們一般所說的對象創(chuàng)建在棧上，實際情況是因為標(biāo)量替換的作用。