JVM三JVM虚拟机

对象的创建流程与内存分配

对象内存分配方式

​ 内存分配的方法有两种：不同垃圾收集器不一样

• 指针碰撞(Bump the Pointer)
• 空闲列表(Free List)

分配方法	说明	收集器
指针碰撞(Bump thePointer)	内存地址是连续的（新生代）	Serial 和ParNew 收集器
空闲列表(Free List)	内存地址不连续（老年代）	CMS 收集器和Mark-Sweep 收集器

指针碰撞示意图

内存分配安全问题

在JVM中有两种解决办法：

1. CAS 是乐观锁的一种实现方式。虚拟机采用 CAS 配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。
2. TLAB本地线程分配缓冲(Thread Local Allocation Buffer即TLAB)：为每一个线程预先分配一块内存

JVM在第一次给线程中的对象分配内存时，首先使用CAS进行TLAB的分配。当对象大于TLAB中的剩余内存或TLAB的内存已用尽时，再采用上述的CAS进行内存分配。

对象内存分配流程

对象怎样才会进入老年代

进入老年代的条件：四种情况

1. 存活年龄太大，默认超过15次【-XX:MaxTenuringThreshold】
2. 动态年龄判断：MinorGC之后，发现Survivor区中的一批对象的总大小大于了这块Survivor区的50%，那么就会将此时大于等于这批对象年龄最大值的所有对象，直接进入老年代。
3. 大对象直接进入老年代：前提是Serial和ParNew收集器
4. MinorGC后，存活对象太多无法放入Survivor

空间担保机制：当新生代无法分配内存的时候，我们想把新生代的老对象转移到老年代，然后把新对象放入腾空的新生代。此种机制我们称之为内存担保。

• MinorGC前，判断老年代可用内存是否小于新时代对象全部对象大小，如果小于则继续判断
• 判断老年代可用内存大小是否小于之前每次MinorGC后进入老年代的对象平均大小
  • 如果是，则会进行一次FullGC，判断是否放得下，放不下OOM
  • 如果否，则会进行一些MinorGC：
    • MinorGC后，剩余存活对象小于Survivor区大小，直接进入Survivor区
    • MinorGC后，剩余存活对象大于Survivor区大小，但是小于老年代可用内存，直接进入
      老年代
    • MinorGC后，剩余存活对象大于Survivor区大小，也大于老年代可用内存，进行FullGC
    • FullGC之后，任然没有足够内存存放MinorGC的剩余对象，就会OOM

对象内存布局：

在堆中，对象里面都有些啥？

1. 对象头（Header）：Java对象头占8byte。如果是数组则占12byte。因为JVM里数组size需要使用4byte存储。

   • 标记字段MarkWord：
     • 用于存储对象自身的运行时数据，它是synchronized实现轻量级锁和偏向锁的关键。
     • 默认存储：对象HashCode、GC分代年龄、锁状态等等信息。
     • 为了节省空间，也会随着锁标志位的变化，存储数据发生变化。
   • 类型指针KlassPoint：
     • 是对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例
     • 开启指针压缩存储空间4byte，不开启8byte。
     • JDK1.6+默认开启
   • 数组长度：如果对象是数组，则记录数组长度，占4个byte，如果对象不是数组则不存在。
   • 对齐填充：保证数组的大小永远是8byte的整数倍。

2. 实例数据（Instance Data）：生成对象的时候，对象的非静态成员变量也会存入堆空间

3. 对齐填充（Padding）：JVM内对象都采用8byte对齐，不够8byte的会自动补齐。

对象头的大小：

对象头信息是与对象自身定义的数据无关的额外存储成本。考虑到虚拟机的空间效率，Mark Word被设计成一个非固定的数据结构，以便在极小的空间内，尽量多的存储数据，它会根据对象的状态复用自己的存储空间，也就是说，Mark Word会随着程序的运行发生变化，变化状态如下（JDK1.8）。

基本数据类型和包装类的内存占用情况:

如何访问一个对象呢

有两种方式：

1. 句柄：稳定，对象被移动只要修改句柄中的地址
2. 直接指针：访问速度快，节省了一次指针定位的开销