面试tips--JVM(1)--对象分配内存的方式TLAB
1. 对象分配的基本方式
当 Java 程序创建对象时（
new Object()），JVM 需要在 堆内存 中为对象分配空间。分配方式主要有两种：（1）指针碰撞（Bump-the-Pointer）
场景：堆内存是 规整的（即所有空闲空间都集中在一侧，已使用空间在另一侧，中间用指针隔开）。
机制：维护一个指针（如
top），对象分配时只需把指针向前移动一段等于对象大小的距离即可。优点：非常高效，O(1) 操作。
前提：堆必须是连续且规整的，通常依赖 垃圾收集器（如复制算法、G1的Region内存整理） 来保持堆的规整性。
（2）空闲列表（Free List）
场景：堆内存 不规整（存在很多分散的小空闲块）。
机制：JVM 维护一个 空闲内存块列表，对象分配时从列表中找到一块足够大的空间（可能涉及首次适配、最佳适配等策略）。
优点：适用于碎片化的内存。
缺点：需要遍历或管理链表，性能比指针碰撞低。
2. TLAB（Thread Local Allocation Buffer，线程本地分配缓冲区）【相当于指针碰撞的优化策略】
背景：在多线程环境下，如果所有线程都直接在堆上分配对象，会涉及全局指针的竞争，导致加锁开销。
机制：JVM 为每个线程分配一个 小块堆内存私有区域（TLAB）。
每个线程优先在自己的 TLAB 中分配对象，不需要加锁，效率接近 指针碰撞。
TLAB 内存用完时，线程再向堆申请新的 TLAB（这个申请动作可能涉及锁）。
关系：
TLAB 内部使用指针碰撞：因为 TLAB 本身是一个连续的内存块，线程在其中分配对象时，只需移动指针即可。
如果 TLAB 无法满足对象大小 或 TLAB 已满，线程才会退回到全局堆分配，此时可能使用 指针碰撞（若堆规整）或 空闲列表（若堆不规整）。
为啥要优化？
①.指针碰撞（Bump-the-Pointer）的问题
原理：堆是规整的，空闲的内存空间连续排列。分配对象时，只需要把一个“分配指针”往前挪动一段距离（对象大小），就能得到新对象的内存区域，非常快。
并发问题：
在多线程环境下，多个线程可能同时尝试修改这个“分配指针”。
线程 A 还没来得及更新指针
线程 B 也在修改指针
→ 可能导致两个对象分配到同一片内存，产生覆盖或数据错乱。
②解决方法
JVM 提供了两种方案：
(1) 加锁（CAS 或同步）
对全局的分配指针操作加锁或使用 CAS，保证同一时间只有一个线程可以移动指针。也就是说是对分配内存空间的动作进行同步处理—— 实际上虚拟机是采用 CAS 配上失败 重试的方式保证更新操作的原子性；
缺点：多线程竞争时会有锁开销，影响性能。
(2) 使用 TLAB（Thread Local Allocation Buffer）
原理：给每个线程在 Eden 区预分配一小块私有的内存区域（TLAB）。
线程在自己的 TLAB 内部分配对象时，不需要加锁，可以直接用指针碰撞的方式分配，非常快。
当 TLAB 用完时，再申请新的 TLAB，才会涉及全局堆的同步操作。
3. 三者关系总结
指针碰撞：最高效的分配方式，适用于规整的堆。
空闲列表：适用于堆不规整，有内存碎片时使用。
TLAB：线程私有的分配缓冲区，本质上仍依赖 指针碰撞，是为了解决多线程竞争堆分配的问题。【相当于指针碰撞的优化策略】
一句话总结：
对象分配时，线程会先在自己的 TLAB（基于指针碰撞） 中分配；如果失败，则退回全局堆，全局堆会根据是否规整选择 指针碰撞 或 空闲列表。4. 小贴士
分配方式选择规则：
堆规整（比如新生代 Eden 区）：👉 指针碰撞
堆不规整（比如老年代 CMS）：👉 空闲列表
TLAB：是 指针碰撞 的线程私有优化，优先分配；分配失败才退化到全局分配。