Detaillierte Erläuterung der JVM-Objekterstellung und des Zugriffsstandortprozesses

Java-Basis-TutorialSpalte stellt den Prozess der JVM-Erstellung von Objekten und des Zugriffs auf Standorte vor

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1. Erstellung von Objekten

• Wenn die virtuelle Maschine die erhält Neuer Befehl: Überprüfen Sie, ob diese Anweisung eine Symbolreferenz einer Klasse im Konstantenpool finden kann, und prüfen Sie, ob die durch diese Symbolreferenz dargestellte Klasse geladen, aufgelöst und initialisiert wurde. Wenn keine vorhanden sind, führen Sie zuerst den Klassenladevorgang durch.
• Nachdem das Laden der Klasse abgeschlossen ist, weist die virtuelle Maschine Speicher für das neue Objekt zu (wobei sie einen Speicher einer bestimmten Größe vom Java-Heap trennt). Die Speichergröße kann nach Abschluss des Ladens der Klasse vollständig bestimmt werden.
• Zwei Zuordnungsmethoden:
  • (1): Zeigerkollision: Angenommen, der Speicher im Java-Heap ist absolut regelmäßig, dh der verwendete Speicher befindet sich auf der einen Seite, der freie Speicher auf der anderen Seite und ein Zeiger wird in der Mitte als Indikator platziert. Die Speicherzuweisung erfolgt durch Verschieben von Zeigern.
  • (2): Freie Liste: Wenn der Speicher im Java-Heap nicht regelmäßig ist, d die Liste, um Objektinstanzen Speicher zuzuweisen.
• Ob der Java-Heap regulär ist oder nicht, hängt davon ab, ob der verwendete Garbage Collector über eine Komprimierungsfunktion verfügt.
• Das Erstellen eines Objekts in einer virtuellen Maschine ist kein threadsicheres Verhalten. Wenn Objekt A Speicher zugewiesen wird, kann es vorkommen, dass der Zeiger keine Zeit zum Ändern hatte und Objekt B den ursprünglichen Zeiger zum Zuweisen von Speicher verwendet. Es gibt zwei Lösungen:
• (1): Synchronisieren Sie die Aktion zum Zuweisen von Speicherplatz. Tatsächlich verwendet die virtuelle Maschine CAS mit Fehlerwiederholung, um die Atomizität des Aktualisierungsvorgangs sicherzustellen wird entsprechend der Thread-Aufteilung in unterschiedlichen Räumen ausgeführt, d. h. jeder Thread weist vorab einen kleinen Teil des Speichers im Java-Heap zu, der als lokaler Thread-Zuordnungspuffer (Thread Loal Allocation Buffer, TLAB) bezeichnet wird.
• Nach Abschluss der Speicherzuweisung muss der zugewiesene Speicherplatz auf Nullwerte initialisiert werden, um sicherzustellen, dass die Instanzfelder des Objekts direkt im Java-Code verwendet werden können, ohne Anfangswerte zuzuweisen, und das Programm darauf zugreifen kann entsprechende Datentypen dieser Felder Nullwert.
• Legen Sie das Objekt fest, speichern Sie, von welcher Klasse das Objekt eine Instanz ist, wie Sie die Metadateninformationen der Klasse, den Hash-Code des Objekts, das GC-Generierungsalter des Objekts usw. im Objektheader finden.
• 2. Speicherlayout von Objekten: Das Layout von im Speicher gespeicherten Objekten kann in drei Teile unterteilt werden: Objektkopf (Header), Instanzdaten (Instanzdaten) und Ausrichtungsauffüllung (Padding). Der Objektheader enthält zwei Teile von Informationen:

(1): Speichert die Laufzeitdaten des Objekts selbst, wie Hash-Code, Alter der GC-Generierung, Sperrstatusflag, vom Thread gehaltene Sperre, voreingenommene Thread-ID, voreingenommener Zeitstempel Warten Sie, die Länge dieses Teils der Daten beträgt 32 Bit bzw. 64 Bit in virtuellen 32-Bit- bzw. 64-Bit-Maschinen. Er wird offiziell Mark Word genannt (eine nicht feste Datenstruktur, die ihren eigenen Speicherplatz je nach Zustand wiederverwendet). Objekt).

(2): Typzeiger, also ein Zeiger auf die Klassenmetadaten des Objekts. Die virtuelle Maschine verwendet diesen Zeiger, um zu bestimmen, zu welcher Klasse das Objekt gehört.

• Ausrichtungsauffüllung: Es existiert nicht unbedingt und dient als Platzhalter, da HotSpot VM erfordert, dass die Größe des Objekts ein ganzzahliges Vielfaches von 8 Bytes sein muss und der Objekt-Header-Teil genau ein ganzzahliges Vielfaches von 8 Bytes ist Wenn die Instanzdaten keine Ausrichtung haben, wird sie durch Ausrichten der Polsterung abgeschlossen.
• 3. Objektzugriffsort: Java bedient bestimmte Objekte auf dem Heap über Referenzdaten auf dem Stapel (Objektreferenzen in lokalen Variablentabellen geben nur die Referenz auf das Objekt an und definieren nicht, wie es lokalisiert und darauf zugegriffen werden soll). . Die Position des Objekts im Heap. Die Objektzugriffsmethode wird von Swift implementiert.

(1): Handle-Zugriff: Der Java-Heap teilt einen Teil des Speichers als Handle-Pool auf. Die Referenz speichert die Handle-Adresse des Objekts. Das Handle enthält die Adressinformationen der Objektinstanzdaten und Typdaten.

Vorteile: Die Referenz speichert eine stabile Handle-Adresse. Wenn sich das Objekt bewegt, ändert sich nur der Instanzdatenzeiger im Handle, nicht die Referenz.

(2): Direkter Zeiger: Die in der Referenz gespeicherte Objektadresse ist direkt die Adresse der Objekttypdaten (im Methodenbereich gespeichert), die im Java-Heap platziert sind.

Vorteile: Schnellere und zeitsparendere Zeigerpositionierung durch direkten Zeigerzugriff.

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