关于Java对象内存结构

我们知道,函数每次被调用时,在内存中都有自己的活动记录(activation record),称为栈空间(stack). Java 的方法在调用时在 JVM 栈中为其分配一个栈帧(Java栈空间的一个片段),可以称之为方法栈. 原则上,所有对象都在堆空间(Heap)中分配。

关于Java对象内存结构

java对象在内存中是怎样分配的呢? 一旦对象在堆中分配了空间,那本质上就是一系列的字节. 那么如何找到对象中某个特定的属性域呢? 编译器通过一个内部表来保存每个域的偏移量。

Java中并没有一个类似的运算符。事实上,Java也不需要这种运算符。Java中基本类型的大小在语言规范中已经定义了,而C/C++中基本类型大小则跟平台相关。Java有自己的通过序列化构建的IO框架。再者,由于Java中没有指针,因此指针运算和内存块拷贝之类的操作也不存在。

关于Java对象内存结构

使用用户线程的优势在于不需要系统内核的支援,劣势在于没有系统内核的支援,所有的线程操作都需要用户程序自己处理,因而使用用户线程实现的程序一般都比较复杂,现在使用用户线程的程序越来越少了。Java、Ruby层语言都曾经使用过用户线程,最终又都放弃了使用它。

混合实现

混合环境下,既存在用户线程,又存在轻量级进程。用户线程还是完全建立在用户空间中,而操作系统所支持的轻量级进程则作为用户线程和内核线程之间的桥梁。这种混合模式下,用户线程与轻量级进程的数量比是不定的,是M:N的关系。许多Unix系列的系统,都提供了M:N的线程模型实现。

任何对象都是8个字节为粒度进行对齐的。

比如,如果调用new Object(),由于Object类并没有其他没有其他可存储的成员,那么仅仅使用堆中的8个字节来保存两个字的头部即可。

关于Java对象内存结构

继承了Object的类的内存布局

除了上面所说的8个字节的头部,类属性紧随其后。属性通常根据其大小来排列。例如,整型(int)以4个字节为单位对齐,长整型(long)以8个字节为单位对齐。这里是出于性能考虑而这么设计的:通常情况下,如果数据以4字节为单位对齐,那么从内存中读4字节的数据并写入到处理器的4字节寄存器是性价比更高的。

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