jvm-第三节jvm中的对象及引用

jvm中的对象以及引用

问题

这篇文章主要探讨的几个问题：

1. jvm中对象创建过程
2. 对象的内存布局
3. 对象的访问方式
4. 如何判断对象是否存活
5. 对象分配策略
6. 四种引用的区别

jvm中对象的创建过程

1. 检查加载：检查指令是否在一个常量池中定位到一个类的符号引用（一组符号描述所引用的目标），检查类是否加载解析初始化
2. 分配内存：从jvm的堆中划分一块内存，这个划分有俩种情况，分别是指针碰撞和空闲列表

1. 指针碰撞：如果jvm堆中的空间是规整的，空闲一边，用过的一边，中间放一个指针，那么分配内存仅仅是吧指针挪动与对象大小等距距离；具体如图
2. 空闲列表：如果jvm堆种地空间不规整，那就需要维护一个空闲列表，分配时在空闲列表上找一块足够大的空间分配给对象，然后维护列表，具体如图
3. 分配内存的并发安全问题：在多线程情况下分配内存，创建对象，是一个极其频繁的为题，t1线程创建对象分配内存修改指针没结束，t2就进来使用原指针分配内存，针对这个问题有俩种解决方式，一种是CAS，一种是分配缓冲TLAB

1. CAS:通过cas操作，如果成功就分配内存，如图
2. TLAB：是一种基于线程本地缓存方式，通过cas分配内存，每次分配时现在自己的TLAB中找，如果没有空间了就采用其他分配方式，比如直接分配；
3. 分配缓冲：预先获取一块连续的内存，然后将缓冲池分成多块，每次分配对象就从缓冲池中拿一块进行分配；如果没有空间了，则会使用其他分方式，比如直接分配；

3. 初始化零值：被分配内存空间的对象都要初始化零值，int =0 boolean =false这一步的意义是保证java对象在不赋值初始化的情况下可以使用
4. 设置对象头：jvm对对象的必要设置，包括这个对象是哪个类的实例，如何找到类的元数据，对象hash ，gc，等信息，都在对象头中；具体看下面
5. 初始化对象：对于jvm来说，一个对象已经创建完了；

对象的内存布局

1. 在hotspot中对象的布局分为三类。分别是对象头，实例数据，对齐填充，分别介绍一下

1. 对象头：存储的是运行的数据它包含三部分，存储对运行数据（markWord),类型指针，若是数组类型，有记录数组长度的记录

1. 存储对象自身运行时数据包含 haah，gc分代年龄，锁标识，锁类型，偏向线程id，偏向时间戳

2. 实例数据
3. 对齐填充

对象的访问方式

1. 句柄：如果采用句柄访问，jvm堆中会划分一块区域做句柄池，reference（在对象头中）中村的是句柄的地址，句柄中存的是对象实例和类型数据的地址
2. 直接指针：reference中存的就是对象地址
3. 对比：直接指针访问块，但是对象变更速度太快，所以一直修改开销大，句柄要二次访问慢，但是对面变更是句柄维护，reference中不需要修改。

判断对象是否存活的方式

1. 堆中存放着几乎所有的对象，gc回收时要判断这些对象是否存活，如何判断存活，常见的有引用计数法，可达性分析

1. 引用计数法：在对象中添加引用计数器，每当有一个地方引用就+1，失效时就-1，存在相互引用情况要引入额外基质处理，影响效率；
2. 可达性分析：通过gc root作为起点，从这个节点开始向下搜素，沿途路径叫引用链，当一个对象到gc root没有任何引用链，则证明这对象不可用；

1. 常见的gc root如下

2. 虚拟机栈中引用的对象



4. 本地方法栈中引用的对象



6. 方法区静态属性引用的对象



8. jni引用的对象



10. 虚拟机内部引用的对象，如常量池引用的对象



11. jvm引用类型，软弱虚引用
12. 根集合中的对象，在gc前预设好的对象

2. Finalize 方法 （没啥用）
   即使通过可达性分析判断不可达的对象，也不是“非死不可”，它还会处于“缓刑”阶段，真正要宣告一个对象死亡，需要经过两次标记过程，一次是 没有找到与 GCRoots 的引用链，它将被第一次标记。随后进行一次筛选（如果对象覆盖了 finalize），我们可以在 finalize 中去拯救。

四种对象引用以及区别

1. 强: Object obj = new Object(); // 强引用
2. 软：SoftReference<Object> sr = new SoftReference<>(new Object()); // 软引用
3. 弱: WeakReference<Object> wr = new WeakReference<>(new Object()); // 弱引用
4. 虚: WeakReference<Object> wr = new WeakReference<>(new Object()); // 弱引用
5. 他们之前的区别：那gc为例，

1. 强引用-obj存在就不会回收
2. 软引用-当内存不足时，会被回收
3. 弱引用-下一次gc时就会被回收
4. 虚引用-每逢gc必然回收，放入特殊队列

对象分配策略

1. 除了常见的分配在堆中，还会分配到栈中，既逃逸下面详细说
2. 对象的分配

1. 栈上分配

1. 首先说逃逸分析，分为俩种，一种是线程逃逸，既被多个线程访问的对象，另一种是方法逃逸，既被其他方法引用
2. 如果对象没有逃逸，则在栈上分配对象，这样就会避免对象创建和回收；
4. 举个例子，myobject属于不可逃逸，jvm在栈上分配

2. 堆中分配：

1. 对象优先在堆中的eden：大多数情况下对象在eden上分配，空间不够就minor gc，这里会涉及道空间分配担保机制；
2. 大对象直接进入老年代
3. 长期存活的进入老年代：每一个对象有一个年龄计数器（在对象头的运行时数据区中的gc年龄），达到一定阈值就会进入老年代