JVM 创建对象时分配内存的几种方法、分配方法的选择

创建对象分配内存的方法

指针碰撞

假设Java堆中内存是绝对规整的,所有被使用过的内存都被放在一边,空闲的内存被放在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那所分配内存就仅仅是把那 个指针向空闲空间方向挪动一段与对象大小相等的距离。

空闲列表

如果Java堆中的内存并不是规整的,已被使用的内存和空闲的内存相互交错在一起,那 就没有办法简单地进行指针碰撞了。虚拟机就必须维护一个列表,记录上哪些内存块是可用的,在分 配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例,并更新列表上的记录。

本地线程分配缓冲TLAB

(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)

存在问题:

对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为,即使仅仅修改一个指针所指向的位置,在并发情况下也并不是线程安全的,可能出现正在给对象 A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分配内存的情况。

解决方案:

一种是对分配内存空间的动作进行同步处理,另一种就是TLAB:

每个线程在Java堆中预先分配一小块内存,哪个线程要分配内存,就在哪个线程的本地缓冲区中分配,只有本地缓冲区用完 了,分配新的缓存区时才需要同步锁定。虚拟机是否使用TLAB,可以通过-XX:+/-UseTLAB参数来 设定

分配方法的选择

选择哪种分配方式由Java堆是否规整决定,而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有空间压缩整理(Compact)的能力决定。

  • 当使用Serial、ParNew等带压缩整理过程的收集器时,系统采用的分配算法是指针碰撞,既简单又高效;
  • 当使用CMS这种基于清除 (Sweep)算法的收集器时,理论上就只能采用较为复杂的空闲列表来分配内存。
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