JVM虚拟机系统性学习-对象的创建流程及对象的访问定位

对象的创建流程与内存分配

对象创建流程如下：

在这里插入图片描述

Java 中新创建的对象如何分配空间呢？

new 的对象先放 Eden 区（如果是大对象，直接放入老年代）
当 Eden 区满了之后，程序还需要创建对象，则垃圾回收器会对 Eden 区进行垃圾回收
在垃圾回收的时候，会将 Eden 区的幸存对象转移到 Survivor From 区
如果再次触发垃圾回收，此时将 Eden 区的幸存对象转移到 Survivor To 区中，并且将 Survivor From 区中的幸存对象也转移到 Survivor To 区
如果再次出发垃圾回收，此时将 Eden 区和 Survivor To 区中的幸存对象转移到 Survivor From 区中
当对象的生存年龄达到 15 时，会被放入老年代

在幸存对象每次转移的时候，对会将对象的生存年龄 + 1，达到 15 时会放入老年代中

Java 对象只会分配在堆中吗？

不是的，如果经过 逃逸分析 后发现，一个对象并没有逃逸出方法的话，就可能被优化为在栈上分配，这是常见的堆外存储技术。

逃逸分析就是分析对象动态作用域：

对象在方法中被定义后，对象只在方法内部使用，则认为没有发生逃逸
对象在方法中被定义后，对象被外部方法所引用，则认为发生逃逸

在 HashMap 中就将变量声明在方法中，可以将变量存储在栈中，提升速度

什么情况下，对象会直接进入老年代？

对象存储年龄默认超过 15 次（-XX:MaxTenuringThreshold）
动态年龄判断：Minor GC 之后，发现 Survivor 区中一批对象的总大小大于这块 Survivor 区的 50%，那么会将此时大于这批对象年龄最大值的所有对象放入老年代，如：一批对象年龄分别为3，4，5，这批对象的总和大于 Survivor 区的 50%，那么会将年龄大于 5 的对象放入老年代
大对象直接进入老年代：前提是 Serial 和 ParNew 收集器
MinorGC 后，存活对象太多无法放入 Survivor

空间担保机制： 空间担保是在 老年代 中进行空间分配担保

空间担保指的是在 MinorGC 前，会判断老年代可用内存是否大于新生代全部对象大小，如果大于，则此次 Minor GC 是安全的

如果小于，则会检查老年代最大连续可用空间是否大于 历次晋升到老年代对象的平均大小，如果大于，则尝试 Minor GC；如果小于，则进行 Full GC

老年代的空间担保如下图：

在这里插入图片描述

对象内存布局

对象存储在堆内存中主要分为三块区域：

对象头（Header）：Java 对象头占 8B，如果是数组则占 12 B，因为数组还需要 4B 存储数组大小，对象头又分为：
- 标记字段 MarkWord
  - 存储对象自身运行时的数据，synchronized 实现的轻量级锁和偏向锁就在这里设置
  - 默认存储：对象 HashCode、GC 分代年龄、锁状态等等
- 类型指针 KlassPoint
  - KlassPoint 是对象指向它的类元数据的指针，来确定这个对象是哪个类的实例对象
  - 开启指针压缩后存储空间为 4B，不开为 8B
- 数组长度：如果对象是数组，则记录，占 4B
- 对其填充：保证数组的大小永远是 8B 的整数倍
示例数据（Instance Data）：生成对象时，对象的非静态成员变量也会在堆内存中存储
对齐填充（Padding）：JVM 内对象都采用 8B 对齐，不够 8B 的会自动补齐

在这里插入图片描述

对象头的信息并非是固定的，根据对象状态的不同，对象头存储的信息也是不同的，在 JDK1.8 中如下图：

在这里插入图片描述

打印对象的内存布局信息：

引入依赖：

<dependency>
  <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
  <artifactId>jol-core</artifactId>
  <version>0.9</version>
</dependency>

代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Object o = new Object();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
}