①类加载检查: 虚拟机遇到⼀条 new 指令时,⾸先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到这个类的符号引⽤,并且检查这个符号引⽤代表的类是否已被加载过、解析和初始化过。如果没有,那必须先执⾏相应的类加载过程。
②分配内存: 在类加载检查通过后,接下来虚拟机将为新⽣对象分配内存。对象所需的内存⼤⼩在类加载完成后便可确定,为对象分配空间的任务等同于把⼀块确定⼤⼩的内存从 Java 堆中划分出来。分配⽅式有 “指针碰撞” 和 “空闲列表” 两种,选择那种分配⽅式由 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压缩整理功能决定。
内存分配的两种⽅式:选择以上两种⽅式中的哪⼀种,取决于 Java 堆内存是否规整。⽽ Java 堆内存是否规整,取决于 GC收集器的算法是"标记-清除",还是"标记-整理"(也称作"标记-压缩"),值得注意的是,复制算法内存也是规整的。
③初始化零值: 内存分配完成后,虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值(不包括对象头),这⼀步操作保证了对象的实例字段在 Java 代码中可以不赋初始值就直接使⽤,程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
④设置对象头: 初始化零值完成之后,虚拟机要对对象进⾏必要的设置,例如这个对象是那个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希吗、对象的 GC 分代年龄等信息。 这些信息存放在对象头中。 另外,根据虚拟机当前运⾏状态的不同,如是否启⽤偏向锁等,对象头会有不同的设置⽅式。
⑤执⾏ init ⽅法: 在上⾯⼯作都完成之后,从虚拟机的视⻆来看,⼀个新的对象已经产⽣了,但从Java 程序的视⻆来看,对象创建才刚开始, ⽅法还没有执⾏,所有的字段都还为零。所以⼀般来说,执⾏ new 指令之后会接着执⾏ ⽅法,把对象按照程序员的意愿进⾏初始化,这样⼀个真正可⽤的对象才算完全产⽣出来。
3.2、对象的内存布局在HotSpot虚拟机里,对象在堆内存中的存储布局可以划分为三个部分:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。
HotSpot虚拟机对象的对象头部分包括两类信息。第一类是用于存储对象自身的运行时数据,如哈希码(HashCode)、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等,这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机(未开启压缩指针)中分别为32个比特和64个比特,官方称它为“Mark Word”。
3.3、对象的访问定位建⽴对象就是为了使⽤对象,我们的Java程序通过栈上的 reference 数据来操作堆上的具体对象。对象的访问⽅式有虚拟机实现⽽定,⽬前主流的访问⽅式有①使⽤句柄和②直接指针两种:
句柄: 如果使⽤句柄的话,那么Java堆中将会划分出⼀块内存来作为句柄池,reference 中存储的就是对象的句柄地址,⽽句柄中包含了对象实例数据与类型数据各⾃的具体地址信息。
直接指针: 如果使⽤直接指针访问,那么 Java 堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息,⽽reference 中存储的直接就是对象的地址。
4、GC垃圾回收对于垃圾回收,主要考虑的就是完成三件事:
哪些内存需要回收?
什么时候回收?
如何回收?
4.1、如何判断对象需要回收? 4.1.1、引用计数法引用计数法的算法:
在对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就加一;
当引用失效时,计数器值就减一;
任何时刻计数器为零的对象就是不可 能再被使用的。