指针碰撞和空闲列表
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一个类的符号引用,并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、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。
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。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定,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。
假设Java堆中内存是绝对规整的,所有用过的内存都放在一边,空闲的内存放在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那所分配内存就仅仅是把那个指针向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离,这种分配方式称为“指针碰撞”(Bump thePointer)。
如果Java堆中的内存并不是规整的,已使用的内存和空闲的内存相互交错,那就没有办法简单地进行指针碰撞了,虚拟机就必须维护一个列表,记录上哪些内存块是可用的,在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例,并更新列表上的记录,这种分配方式称为“空闲列表”(FreeList)。
选择哪种分配方式由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。
因此,在使用Serial、ParNew等带Compact过程的收集器时,系统采用的分配算法是指针碰撞,而使用CMS这种基于Mark-Sweep算法的收集器时,通常采用空闲列表。
参考:
对象创建的过程
- 当虚拟机收到new指令后,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,并且检查这个符号引用所代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有,必须先执行类加载过程。
- 在类加载完成后可以确定对象分配所需要的空间。如果Java堆中内存是绝对规整的,用过的内存放一边,空闲的内存放另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那分配内存就只是把指针向空闲空间方向挪动一段与对象大小相等的距离,这种分配方式称为”指针碰撞”。如果Java堆中内存不是规整的,空闲内存与使用过的内存是相互交错的,虚拟机必须维护一个列表,记录哪些内存块是可用的,在分配的时候从列表中找出足够的空间分配给对象实例,并更新列表上的记录,这种分配方式称为”空闲列表”。采用哪种分配方式通常由虚拟机的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。
- 划分可用空间时,还需考虑为对象实例分配空间时是否是线程安全的。要保证线程安全,有两种方案。一种是对分配内存空间的动作进行同步处理,实际上虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。另一种是把内存分配的动作按照线程划分在不同空间中进行,每个线程在Java堆中预先分配一小块内存,称为本地线程分配缓冲(Thread Local Allocation Buffer , TLAB)。哪个线程要分配内存,就在哪个线程的TLAB上分配,只有TLAB用完并分配新的TLAB时,才需要同步锁定。
- 内存分配完成后,虚拟机对分配到的内存空间都初始化为零值(不包括对象头),保证对象的实例字段在Java代码中可以不赋初始值就可以直接使用。
- 虚拟机将对象的信息放入对象的对象头中。
- 执行构造函数
参考: