一、内存区域、对象创建步骤、对象内存布局、对象访问定位

此笔记出自《深入理解java虚拟机 第二版》，仅做摘要整理，详细了解可购买相关书籍。

内存区域

• 程序计数器：线程私有；当前线程所指向的字节码的行号指示器；是唯一一个没有规定OOM（OutOfMemoryError）情况的区域；【PS：如果线程当前执行的是一个Java方法，则记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址，如果是native方法，则为空；】

• 虚拟机栈：线程私有；描述Java方法执行，方法执行时会创建栈帧—用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息；会抛出OOM和*Error两种异常

  • 局部变量表：1、编译期可知的各种基本数据类型–boolean、byte、int等等；2、对象引用类型：引用指针；3、returnAddress地址； 局部变量表所需的内存空间在编译期完成，进入一个方法时所需要分配的局部变量空间是完全确定的，不会改变。

• 本地方法栈：和虚拟机栈一样，只是虚拟机栈为Java方法服务，而本地方法栈为Native方法服务

• 堆：线程共享；虚拟机启动时创建；存放对象实例；会抛出OOM；【PS：堆是垃圾回收的主要区域，所以也会叫做GC堆，从内存回收的角度来看，Java堆还可以细分为新生代和老年代，Eden空间、FromSurvivor空间、To Survivor空间。】

• 方法区：线程共享；存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量即时编译器编译后的代码等数据；会抛出OOM异常

  • 运行时常量池：存放编译期生成的各种字面量和符号引用，类加载后进入方法区的运行时常量池。

对象

创建：4步

1、类加载检查：虚拟机遇到new指令时，先检查指令参数能否在常量池中定位到一个类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化，如果没有，则需要进行类加载（类加载过程见第七章）。

2、分配内存：类加载检查通过后，为新生对象分配内存；内存大小在类加载完成时便完全确定；【PS：分配内存的方法有指针碰撞和空闲列表两种，由Java堆是否规整决定，而是否规整又由采用的垃圾收集器是否由压缩整理功能决定。】

3、初始化：将分配的内存空间初始化为零（不包括对象头），保证了对象的实例字段不赋初始值就可以直接使用。

4、必要设置：动刀对象头：设置对象是哪个类的实例，哈希码，GC分代年龄等。

四步下来，在jvm里，对象已经产生，但在java程序里，对象创建才刚开始，因为init方法还没执行，对象还处于默认值状态，执行完init方法进行初始化，对象才成为程序员想象中的样子。

内存布局：3块

分为3块：对象头、实例数据和对齐填充

• 对象头：存储两部分信息
  • 对象自身运行时数据：哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有锁
  • 类型指针：对象指向它的类袁术的指针，通过这个来确定这个对象是哪个类的实例
• 实例数据：对象真正存储的有效信息，即代码中定义的各类型字段
• 对齐填充：并非必然存在，起占位符作用。

访问定位：2种

句柄访问和直接指针

• 句柄访问：在堆中划出内存作为句柄池，引用类型中存储的就是对象的句柄地址，句柄中包含了对象实例数据和类型数据各自具体的地址信息。好处是引用类型存储的地址是稳定的，对象移动（例如垃圾回收）的时候只改变实例数据指针。

• 直接指针：直接指向对象实例数据，内含指向对象类型数据的指针。好处是速度更快，节省了一次指针定位的开销，看上去只有一丢丢，但是访问对象这个操作是非常频繁的，积少成多。