HotSpot虚拟机对象揭秘
对象创建
对象的创建大致分为4个步骤类加载、分配内存、内存区域的初始化、虚拟机对对象进行必要的设置

  1. 类加载:虚拟机遇到一个new指令,检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用,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,先执行相应的类加载。
  2. 分配内存:类加载检查通过后,虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定。
  3. 内存区域的初始化:将分配到的内存空间都初始化为零值,这一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。
  4. 虚拟机对对象进行必要的设置:这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代等信息,这些信息存放在对象的对象头之中。

对象的内存布局
在HotSpot虚拟机中,对象在内存中存储的布局可以分为3块区域:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)

  1. 对象头:包括两部分的信息,第一部分用于存储对象自身的运行时数据,如哈希码、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。第二部分是对象指向它自己的类元数据指针,虚拟机通过这个指针找到对象的是哪个类的实例。
  2. 实例数据:是对象真正存储的有效信息,代码中定义的各种类型的字段内容。
  3. 对齐填充:它并不是必须的,仅仅起到了占位符的作用。因为HotSpot虚拟机的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8的整数倍,而对象头刚好就是8的整数倍,因此当对象实例数据部分没有对齐时,就需要通过对齐填充来补全。这样设置是为了设计简单和提高寻址的效率。

对象的访问定位
对象访问方式是取决于虚拟机实现而定的。一般有使用句柄和使用指针两种访问方式。
通过句柄访问对象,Java堆会划分一块内存来作为句柄池, reference存储的就是句柄地址,而句柄中包含了对象的实例数据和类型数据的地址指针。
通过直接指针访问对象,Java堆对象的布局中就考虑了如何放置访问类型数据的相关信息, reference中存储的直接就是对象地址。

Java内存溢出异常分为Java堆溢出、虚拟机栈和本地方法栈溢出、方法区和运行时常量池溢出、本机内直接内存溢出。