本文内容总结自周志明先生所编著的《深入理解Java虚拟机-JVM高级特性与最佳实践》此书的经典不必多说。本节内容是对象的创建.、分配的内容。
对象的创建
java对象的创建有几种方式呢(这里所说的java对象仅限于普通java对象不包含数据和Class对象)?大致有以下四种方式:- new关键字。这应该是我们最常见和最常用最简单的创建对象的方式。
- 使用newInstance方法。这里包括Class的newInstance方法和Constructor的newInstance方法(Class的newInstance方法最终调用的也是Constructor的newInstance方法)。
- 使用clone方法。要使用clone方法我们必须实现实现Cloneable接口,用clone方法创建对象并不会调用任何构造函数。即我们所说的浅copy。
- 反序列化。要实现反序列化我们需要让我们的类实现Serializable接口。当我们序列化和反序列化一个对象,JVM会给我们创建一个单独的对象,在反序列化时,JVM创建对象并不会调用任何构造函数。即我们所说的深Copy。
分配内存
当上面的检查通过之后,虚拟机就会为新生对象分配内存了。这里需要注意的是:对象所需内存的大小在类加载完成后便可以完全确定了。既然对象所需的内存大小可以确定了,那为对象分配内存空间就相当于从java堆中找一份相应大小的内存空间了。由于不同的虚拟机所采用的垃圾收集算法不同,或者相同的虚拟机根据不同的配置所采用不同的垃圾收集算法,所以会导致jvm中的内存可能是规整(有一块连续的内存空间)或者不规整(内存一个碎块一个碎块的)(使用Serial、ParNew等带Compact过程的收集器时,java内存是相对规整的,使用CMS这种基于Mark-Sweep算法的收集器时,java内存是相对不规整的。这一部分的内容参考垃圾收集器)。对于内存规整的,对象内存分配方式为“指针碰撞”,对于不规整的内存,对象内存分配方式为空闲列表方法。指针碰撞
由于java堆中的内存是绝对规整(具体的参看标记压缩的垃圾回收机制)的,所有用过的内存都放在一边,空闲的内存放在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那所分配的内存就仅仅是把那个指针指向空闲空间那边,然后挪动一段与对象大小相等的距离。空闲列表
由于java堆中的内存是不规整的(具体的参看标记清除的垃圾回收机制)的,正在使用的内存和空闲的内存是交织在一起的,这个时候虚拟机会维护一个列表,在这个列表中会记录那些内存块是可以使用的,所在在分配内存的时候,只需要从列表中找到一块足够大的空间划分给对象就行了。 上面说的是两种为对象分配内存的方式,你以为有这两种内存分配方式就行了吗?图样图森破。只要做过项目的人都知道,对象的创建时多么频繁的一件事,所以这么频繁的创建对象就会产生线程安全的问题。有可能我现在正在给A对象分配内存,指针还没来得及修改,对象B又同时使用了原来的指针来进行内存分配。所以这个时候就需要考虑线程安全的问题了。jvm解决这个问题有两种方式,一种方式是使用CAS算法,另一种是使用TLAB(Thread Local Allocation Buffer 本地线程分配缓冲)。即,把内存的分配动作按照线程划分在不同的空间之中进行,也就是每个线程在Java堆中预先分配一小块内存。哪个线程需要分配内存,就在哪个线程的TLAB上分配。在内存分配完成之后,需要做的一件事是为属性赋初始值。然后虚拟机会对对象进行一些必要的设置,例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息,这些信息就存放在对象头中。对象头就是我们下节所要讨论的内容。