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我們寫代碼的時(shí)候，前端傳遞參數(shù)給后端，后端都會(huì)有一個(gè)對(duì)象來(lái)負(fù)責(zé)參數(shù)接收，同樣的JVM內(nèi)部也有一個(gè)模型來(lái)表示Java對(duì)象，而這個(gè)就是oop-Klass模型。

Hotspot虛擬機(jī)在內(nèi)部使用兩組類來(lái)表示Java的類和對(duì)象

oop(ordinary object pointer)用來(lái)描述對(duì)象實(shí)例信息
kclass用來(lái)描述Java類，是虛擬機(jī)內(nèi)部Java類型結(jié)構(gòu)的對(duì)等體

class-in-jvm

JVM內(nèi)部基于OOP-Klass模型描述一個(gè)Java類，將一個(gè)Java類一拆為二，第一個(gè)是oop,第二個(gè)是klass.

oop是ordinary object pointer(普通對(duì)象指針), 它用來(lái)表示對(duì)象的實(shí)例信息(Java類實(shí)例對(duì)象中各個(gè)屬性在運(yùn)行期的值)?？雌饋?lái)像是一個(gè)指針，而實(shí)際上對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)都藏在指針?biāo)赶虻膬?nèi)存首地址后面的一篇內(nèi)存區(qū)域中。

other-oops.png

oopDesc.png

以上代碼在https://github.com/openjdk/jdk/blob/jdk8-b29/hotspot/src/share/vm/oops/oop.hpp

從注釋中我們可以知道oopDesc是對(duì)象類的頂級(jí)基礎(chǔ)類，{name}Desc用來(lái)描述Java對(duì)象格式，從而可以在C++中訪問到它。
Java中萬(wàn)物皆為對(duì)象，所以C++中將方法，常量，數(shù)組等都抽象成為了對(duì)象，可以用oop來(lái)表示

other-oops

而klass則包含元數(shù)據(jù)和方法信息，用來(lái)描述Java類或者JVM內(nèi)部自帶的C++類型信息。比如Java類的繼承信息、成員變量、靜態(tài)變量、成員方法、構(gòu)造函數(shù)等信息都在klass中保存，JVM根據(jù)這個(gè)
可以在運(yùn)行期反射出Java類的全部結(jié)構(gòu)信息。JVM根據(jù)這個(gè)就能在運(yùn)行期反射出Java類的全部結(jié)構(gòu)信息。

同樣的和oop一樣，klass也是成體系的，它也有很多子類，這里我就不列舉出來(lái)了，我們可以看一個(gè)instanceKlass的定義

layout

由于mirror也是一個(gè)instanceKlass，所以它包含了instanceKlass所包含的一切字段

執(zhí)行 new A() 的時(shí)候，JVM native 層里發(fā)生了什么。首先，如果這個(gè)類沒有被加載過，JVM 就會(huì)進(jìn)行類的加載，并在 JVM 內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè) instanceKlass 對(duì)象表示這個(gè)類的運(yùn)行時(shí)元數(shù)據(jù)（相當(dāng)于 Java 層的 Class 對(duì)象）。到初始化的時(shí)候（執(zhí)行 invokespecial A::<init>），JVM 就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)instanceOopDesc對(duì)象表示這個(gè)對(duì)象的實(shí)例，然后進(jìn)行 Mark Word 的填充，將元數(shù)據(jù)指針指向 Klass 對(duì)象，并填充實(shí)例變量。

根據(jù)對(duì) JVM 的理解，我們可以想到，元數(shù)據(jù)—— instanceKlass 對(duì)象會(huì)存在元空間（方法區(qū)），而對(duì)象實(shí)例—— instanceOopDesc 會(huì)存在 Java 堆。Java 虛擬機(jī)棧中會(huì)存有這個(gè)對(duì)象實(shí)例的引用。

handle體系

JVM內(nèi)部訪問對(duì)象并不是直接通過oop，而是通過handle,handle封裝了oop,handle是對(duì)普通對(duì)象的一種間接引用，那JVM內(nèi)部為什么要什么這種間接引用呢？

這完全是為GC考慮。

通過handle，能夠讓GC知道其內(nèi)部代碼有哪些地方持有GC管理對(duì)象的引用，只需要掃描handle對(duì)應(yīng)的table,這樣JVM無(wú)須關(guān)注其內(nèi)部哪些地方持有對(duì)普通對(duì)象的引用。
GC過程中，如果發(fā)生了對(duì)象移動(dòng)(比如從新生代移動(dòng)到老年代),那么JVM內(nèi)部引用無(wú)須跟著更改為被移動(dòng)對(duì)象的新地址，JVM只需要更改handle table里面對(duì)應(yīng)的指針即可。

在JVM中為了方便回收oop和klass(oop在堆中,klass處于metaspace),會(huì)將這兩個(gè)對(duì)象封裝成 oop

handle.png

https://github.com/openjdk/jdk/blob/jdk8-b29/hotspot/src/share/vm/runtime/handles.hpp

在handles.hpp被編譯后，會(huì)分別出現(xiàn)oop和klass對(duì)應(yīng)的handle,

比如

# 類實(shí)例handle
instanceHandle

# 方法實(shí)例handle
methodHandle

......

# 類元結(jié)構(gòu)handle
instanceKlassHandle

# 方法元結(jié)構(gòu)handle
methodKlassHandle

......

jvm在具體描述一個(gè)類型時(shí)，會(huì)使用oop(其實(shí)這里是oopDesc)去存儲(chǔ)這個(gè)類型的實(shí)例數(shù)據(jù)，使用klass去存儲(chǔ)這個(gè)類型的元數(shù)據(jù)和虛方法表。當(dāng)一個(gè)類型完成其生命周期后，需要將這兩部分都回收
，因此將 oop封裝成oop,klass也封裝成oop。

可能有點(diǎn)繞，換個(gè)說法。

比如我們將JVM內(nèi)部描述類信息模型叫做data-meta模型，將jvm內(nèi)部的oop體系的類名全部改成Data結(jié)尾，比如instanceData, methodData。

klass體系的類改成以Meta結(jié)尾，比如 methodMeta, instanceMeta, JVM再進(jìn)行GC時(shí)，即要回收Data類實(shí)例，也要回收Meta類實(shí)例，為了讓GC方便回收，因此對(duì)于每一個(gè)Meta和Data類，JVM在內(nèi)部將其封裝成了oop模型。

對(duì)于Data類，內(nèi)存布局前面是oop對(duì)象頭，后面緊跟實(shí)例數(shù)據(jù)；對(duì)于Meta類，其內(nèi)存布局是前面是oop對(duì)象頭，后面緊跟實(shí)例數(shù)據(jù)和方發(fā)表。封裝成oop之后，再進(jìn)一步使用handle來(lái)封裝，于是有利于GC內(nèi)存回收。

查看Java對(duì)象在內(nèi)存中的樣子

為了讓夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，我們使用HSDB來(lái)查看JAVA對(duì)象在JVM中長(zhǎng)什么樣子,我們使用下面的代碼來(lái)進(jìn)行測(cè)試

public class MyClassTest {

  private static String name = "think123";
  private static int age = 18;
  private static String staticString = "test";
  private String desc = "heheda";

  public static void main(String[] args) 
                      throws IOException {
    MyClassTest test = new MyClassTest();
    hello("zhangsan");
    System.in.read();
  }
  private static String hello(String otherName) {
    return name + " : " + otherName;
  }
}

我的java是安裝在 C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_172\lib，所以在這個(gè)目錄下執(zhí)行以下命令啟動(dòng)HSDB

java -cp sa-jdi.jar sun.jvm.hotspot.HSDB

然后啟動(dòng)我們的程序(啟動(dòng)時(shí)最好關(guān)閉指針壓縮：-XX:-UseCompressedOops)，使用jps -l命令查看java進(jìn)程id, 然后選擇 File --> Attach to Hotspot Process,輸入java進(jìn)程id