漫画:对象是如何被找到的?句柄 OR 直接指针?

用户头像
王磊
关注
发布于: 2020 年 06 月 30 日



1.png





2.png



3.png



4.png



5.png



6.png



111.png



888.png



444.png



10.png



555.png



12.png



image.png



13.png



14.png



15.png



16.png



17.png



666.png



小贴士:想要使用并定位 Java 对象,就要用到 Java 虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack),它描述的是 Java 方法执行的线程内存模型:每个方法被执行的时候,Java 虚拟机都会同步创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

代码解读

以下面代码为例,来说明对象定位的过程:

class Bus extends Car {
private String code;
private String color;
Bus(String code, String color) {
this.code = code;
this.color = color;
}
// 省略其他方法...
}
public class ReferenceTest {
Bus myBus = new Bus("Java中文社群", "蓝色");
}

以官方默认的 HotSpot 虚拟机来说, myBus 就是存储在本地变量表中 reference 类型的变量, new Bus("Java中文社群", "蓝色") 就是存储在 Java 堆中的对象实例数据,它存储了此实体类的所有字段信息,例如 code="Java中文社群" 以及 color="蓝色" 等信息,而 Java 堆中的还存储着对象类型数据的地址,它存储的是对象的类型信息,还有它的父类信息等。

总结

由于 reference 类型在《Java虚拟机规范》里面只规定了它是一个指向对象的引用,并没有定义这个引用应该通过什么方式去定位、访问到堆中对象的具体位置,所以对象访问方式也是由虚拟机实现而定的,主流的访问方式主要有使用句柄和直接指针两种:

  • 如果使用句柄访问的话,Java 堆中将可能会划分出一块内存来作为句柄池,reference 中存储的就是对象的句柄地址,而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自具体的地址信息;

  • 如果使用直接指针访问的话,Java 堆中对象的内存布局就必须考虑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,如果只是访问对象本身的话,就不需要多一次间接访问的开销。



因此使用句柄来访问的最大好处就是 reference 中存储的是稳定句柄地址,在对象被移动(垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为)时只会改变句柄中的实例数据指针,而 reference 本身不需要被修改。使用直接指针访问速度更快,但如果对象被移动则需要修改 reference 本身。



由于对象访问在 Java 中非常频繁,因此这类开销积少成多也是一项极为可观的执行成本,所以官方默认的 HotSpot 虚拟机采用的就是「直接指针」来定位对象的。

参考 & 鸣谢

周志明《深入理解Java虚拟机》第 3 版



发布于: 2020 年 06 月 30 日 阅读数: 522
用户头像

王磊

关注

公众号:Java中文社群 2018.08.25 加入

公众号:Java中文社群

评论 (4 条评论)

发布
用户头像
大黄可爱
2020 年 06 月 30 日 11:34
回复
😆
2020 年 06 月 30 日 11:43
回复
用户头像
加一张封面图就更好了
2020 年 06 月 30 日 09:45
回复
这个没做,后面的加上
2020 年 06 月 30 日 11:43
回复
没有更多了
漫画:对象是如何被找到的?句柄 OR 直接指针?