JVM(四)-虛擬機對象

概述：

　　上一篇文章，介紹了虛擬機類加載的過程，那麼類加載好以後，虛擬機下一步該幹什麼呢。咱們知道java是面向對象的編程語言，因此對象能夠說是java'的靈魂，這篇文章咱們就來介紹

虛擬機是如何建立對象、對象內存分配以及對象是如何使用的（訪問定位）。因爲各個虛擬機的實現不盡相同，因此這裏咱們以最經常使用的HotSpot虛擬機爲例來介紹。

對象的建立：

　　對象在虛擬機中建立的步驟以下：

1. 當虛擬機遇到一條字節碼new指令時，首先會去檢查這個類是否被加載、解析和初始化，若是沒有，則執行類加載（類加載步驟這裏就不介紹了，請查看JVM(三)）。
2. 類加載檢查經過後，接下來虛擬機將在堆中爲新生對象分配和對象同等大小的內存。
3. 內存分配完以後，虛擬機會將分配到的內存空間（不包括對象頭）都初始化爲零值，保證了對象的實例字段有初始值，使得不賦值也可使用，只是值爲零而已（注意，若是是引用對象則爲null）。
4. 接下來，java虛擬機還要對對象進行必要的設置，好比這個對象是哪一個類的實例、如何才能找到類的元數據信息、對象的哈希碼、對象的GC分代年齡等信息。
5. 執行Class文件中<init>()方法，即構造函數，這樣一個真正可用的對象纔算徹底構建完成。

對象的內存佈局：

　　在HotSpot虛擬機裏，對象在堆內存中的存儲佈局能夠劃分爲三個部分：對象頭、實例數據和對其填充。

對象頭：

　　HotSpot虛擬機對象的對象頭部分包括兩類信息：

1. 第一類是用於存儲對象自身的運行數據，如何哈希碼（hashcode）、GC分代年齡、鎖狀態標誌、線程持有的鎖、偏向線程ID、偏向時間戳等，官方稱它爲"Mark Word"。
2. 對象頭的另一部分是類型指針，即對象指向它的類型元數據指針，java虛擬機經過指針來肯定該對象是哪一個類型的實例。若是是數組對象，在對象頭中還有一塊用於記錄數組長度的數據。

實例數據：

　　顧名思義，實例數據部分存儲的就是實例對象的相關信息了，即咱們在程序代碼裏面所定義的各類類型的字段內容，不管是從父類繼承下來的，仍是在子類中定義的字段都必須記錄起來。

對齊填充：

　　對象的第三部分是對齊填充，這並非必然存在的，也沒有特別的含義，它僅僅起着佔位符的做用。因爲HotSpot虛擬機的自動內存管理系統要求對象的起始地址必須是8字節的整數倍，因此

不足8的整數倍就須要補齊。

對象的訪問定位：

　　建立對象天然是爲了後續使用該對象，java虛擬機規範規定java程序經過虛擬機棧的reference來操做堆上的具體對象，各個虛擬機實現的訪問方式也不盡相同，主流的訪問方式主要使用句柄和直接指針兩種，

咱們先來看經過句柄的方式訪問，以下圖:

 

 

　　經過句柄訪問，java堆中會將劃分出一塊內存來做句柄池，reference中存儲的就是對象的句柄地址，句柄中包含了對象實例數據以及類型數據的地址信息。而指針訪問的話，

reference中存儲的直接就是對象地址，對象實例中同時還須要存指向對象類型數據的指針。以下圖所示：

 

 　　這兩種對象訪問方法各有優點，直接指針訪問方式，雖然訪問訪問速度快，可是垃圾回收的效率沒有句柄池的效率高。咱們經常使用的HotSpot是使用的直接指針的方式訪問對象。