對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程

　　1、類(lèi)加載

　　當(dāng)虛擬機(jī)遇到一個(gè) new 指令的時(shí)候，會(huì)先去檢測(cè)這個(gè)指令的參數(shù)是否能定位到這個(gè)類(lèi)的符號(hào)引用，并檢查這個(gè)類(lèi)是否被加載、解析、初始化過(guò)(在 JVM 的方法區(qū)中檢查)。如果沒(méi)有，則執(zhí)行類(lèi)加載(類(lèi)加載機(jī)制)

　　2、內(nèi)存分配

　　在類(lèi)加載通過(guò)之后，虛擬機(jī)將為新生對(duì)象分配內(nèi)存，對(duì)象所需內(nèi)存的大小在類(lèi)加載完成后便可完全確定，相當(dāng)于從 Java 堆中抽取一塊內(nèi)存出來(lái);而根據(jù)內(nèi)存的是否絕對(duì)規(guī)整，分為指針碰撞和空閑列表兩種分配方式：

　　指針碰撞：假設(shè) Java 堆中的內(nèi)存是絕對(duì)規(guī)整的，分為空閑和非空閑兩種，中間用一個(gè)指針當(dāng)做劃分界限的指示器;當(dāng)一個(gè)新對(duì)象需要分配對(duì)象時(shí)，相當(dāng)于把指針向空閑區(qū)域移動(dòng)一段與對(duì)象大小相等的距離。

　　空閑列表：假設(shè) Java 堆的內(nèi)存不是絕對(duì)規(guī)整的，空閑和非空閑是相互交錯(cuò)的，那就需要一個(gè) OopMap 列表，用來(lái)記錄哪些內(nèi)存塊是可以用的，在對(duì)象分配內(nèi)存時(shí)，劃分一塊大小相等的區(qū)域給對(duì)象，并更新這個(gè)列表

　　從上面的解釋看，用哪種分配方式，是通過(guò) Java 堆的內(nèi)存塊是否絕對(duì)規(guī)整決定的。

　　堆內(nèi)存是否規(guī)整,主要是看 GC 回收了內(nèi)存之后是否包含壓縮或者整理功能.如果有,那么內(nèi)存就比較規(guī)整.否則如果沒(méi)有,創(chuàng)建對(duì)象就需要采用空閑列表的方式.

　　比如:serial,ParNew 等帶有整理的收集器,可以使用指針碰撞.CMS 使用簡(jiǎn)單清除的算法,可以使用空閑列表.

　　但對(duì)象的創(chuàng)建是頻繁的，在并發(fā)的情況，多線(xiàn)程不一定是安全的，即存在 A 對(duì)象在分配內(nèi)存，指針還未來(lái)得及修改，B 對(duì)象也同時(shí)使用了原來(lái)的指針來(lái)分配對(duì)象。所以又衍生了兩種解決辦法，CAS+失敗重試 和 TLAB 兩種方式

　　CAS+失敗重試：虛擬機(jī)采用 CAS 配上失敗重試的方式保證更新操作的原子性 (關(guān)于 CAS 鎖，是樂(lè)觀(guān)鎖的一種實(shí)現(xiàn)，解釋起來(lái)也比較麻煩，

　　TLAB：本地線(xiàn)程分配緩沖，把內(nèi)存分配的動(dòng)作按照線(xiàn)程分配劃分在不同的空間中進(jìn)行，即每個(gè)線(xiàn)程在 Java 堆中預(yù)先分配一小塊內(nèi)存，哪個(gè)線(xiàn)程需要需要分配，先在 TLAB 中分配，用完了并重新分配新的 TLAB 時(shí)，才需要同步鎖定。

　　3、初始值為零

　　在內(nèi)存分配完成之后，虛擬機(jī)需要將分配到的內(nèi)存空間初始化為零值 (除對(duì)象頭外)，這一步操作也保證了對(duì)象的實(shí)例字段在 java 代碼中可以不賦初始值就可以使用，因?yàn)槌绦蚰茉L(fǎng)問(wèn)這些字段的數(shù)據(jù)類(lèi)型所對(duì)應(yīng)的零值。

　　4、設(shè)置對(duì)象頭

　　初始值設(shè)置之后，怎么知道對(duì)象是哪個(gè)類(lèi)的實(shí)例，如何才能找到類(lèi)的元數(shù)據(jù)信息、哈希碼、GC 分代年齡等信息呢?這就需要對(duì)對(duì)象頭進(jìn)行一些必要的設(shè)置，才能定位到。

　　5、入棧、執(zhí)行 init 指令

　　從虛擬機(jī)來(lái)看，對(duì)象已經(jīng)分配產(chǎn)生完成了，且入棧了;但 Java 程序來(lái)看，這才剛開(kāi)始，所以，new 之后，則執(zhí)行 init 方法，進(jìn)行初始化。

　　6、Java 對(duì)象的內(nèi)存分布(即實(shí)例化后的對(duì)象在堆中的分布)

　　對(duì)象在內(nèi)存中的存儲(chǔ)布局可分為 3 部分：

　　對(duì)象頭

　　其中對(duì)象頭又可以細(xì)分為兩部分：

　　1、存儲(chǔ)對(duì)象自身運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)：如哈希碼、GC 分代年齡、鎖狀態(tài)標(biāo)志、線(xiàn)程持有的、偏向線(xiàn)程 ID 等信息

　　2、類(lèi)型指針：即對(duì)象指向它的類(lèi)元數(shù)據(jù)的指針，虛擬機(jī)通過(guò)這個(gè)來(lái)確定這個(gè)對(duì)象是哪個(gè)類(lèi)的實(shí)例(比如是指向棧中的類(lèi)聲明)

　　實(shí)例數(shù)據(jù)

　　是對(duì)象真正存儲(chǔ)的有效信息，比如程序中定義的各種類(lèi)型的字段內(nèi)容，無(wú)論父類(lèi)和子類(lèi)都會(huì)記錄下來(lái);在分配時(shí)，相同寬度的字段會(huì)被分配到一起，這也是父類(lèi)定義的變量會(huì)出現(xiàn)在子類(lèi)之前的原因。

　　對(duì)齊填充

　　沒(méi)啥實(shí)際意義，就是為了保證對(duì)象是 8 個(gè)字節(jié)的整數(shù)倍，沒(méi)對(duì)齊時(shí)，用來(lái)補(bǔ)全而已。

　　7、對(duì)象的訪(fǎng)問(wèn)定位

　　使用對(duì)象時(shí)，通過(guò)棧上的 reference 數(shù)據(jù)來(lái)操作堆上的具體對(duì)象。

　　建立對(duì)象是為了使用對(duì)象，Java 程序需要通過(guò)棧上的 reference 數(shù)據(jù)來(lái)操作堆上的具體對(duì)象;但這些訪(fǎng)問(wèn)方式取決于虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)而定，目前主流有句柄和直接指針兩種:

　　句柄：從 Java 堆中劃分出一塊內(nèi)存用來(lái)作為句柄池，reference 中存儲(chǔ)的就是對(duì)象的句柄地址，而句柄包含了對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)與類(lèi)型數(shù)據(jù)各自的具體地址信息，如下圖(圖片來(lái)自 Java 虛擬機(jī)第三版)

　　直接指針：在直接指針中，reference 儲(chǔ)存的就是對(duì)象地址，所以，需要考慮的是如何防止訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型數(shù)據(jù)的相關(guān)信息(圖片來(lái)自 Java 虛擬機(jī)第三版)

　　優(yōu)點(diǎn)介紹：

　　句柄：使用句柄好處是，reference 中存放的是文檔的句柄地址，對(duì)象被移動(dòng)時(shí)，只改變句柄的實(shí)例數(shù)據(jù)指針，而 reference 本身不需要修改

　　直接指針：使用直接指針的最大好處就是速度更快，節(jié)省了指針定位的開(kāi)銷(xiāo);

　　HotSpot 使用第二種方式進(jìn)行對(duì)象訪(fǎng)問(wèn)的.

　　三、對(duì)象的具體實(shí)例化過(guò)程

　　1、 在堆內(nèi)存中開(kāi)辟一塊空間

　　2、 開(kāi)辟空間分配一個(gè)地址(指針碰撞或者空閑列表兩種分配方式)

　　3、把對(duì)象的所有非靜態(tài)成員加載到所開(kāi)辟的空間下(從方法區(qū)的非靜態(tài)區(qū)域中加載，類(lèi)加載的時(shí)候.class 文件的非靜態(tài)內(nèi)容就是加載到這里的)

　　4、 所有的非靜態(tài)成員加載完成之后，對(duì)所有非靜態(tài)成員變量進(jìn)行默認(rèn)初始化

　　5、 所有非靜態(tài)成員變量默認(rèn)初始化完成之后，調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

　　6、 在構(gòu)造函數(shù)入棧執(zhí)行時(shí)，分為兩部分：先執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)中的隱式三步，再執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)中書(shū)寫(xiě)的代碼：.1、隱式三步：1、執(zhí)行 super 語(yǔ)句，2、對(duì)開(kāi)辟空間下的所有非靜態(tài)成員變量進(jìn)行顯式初始化3、執(zhí)行構(gòu)造代碼塊(注：代碼塊與非靜態(tài)成員變量顯示初始化無(wú)先后順序，與代碼順序相關(guān)，如代碼塊在上，則先加載代碼塊)，4、在隱式三步執(zhí)行完之后，執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)中書(shū)寫(xiě)的代碼

　　7、在整個(gè)構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行完并彈棧后，把空間分配的地址賦值給一個(gè)引用對(duì)象(對(duì)象的訪(fǎng)問(wèn)定位有句柄和直接指針兩種方式)

　　至此，Java 堆中有一塊內(nèi)存新的內(nèi)存 存儲(chǔ)這個(gè)實(shí)例化的對(duì)象，對(duì)象里面包含了對(duì)象頭、實(shí)例數(shù)據(jù)以及對(duì)齊填充。其中對(duì)象頭又可以細(xì)分為兩部分：

　　1、存儲(chǔ)對(duì)象自身運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)：如哈希碼、GC 分代年齡、鎖狀態(tài)標(biāo)志、線(xiàn)程持有的、偏向線(xiàn)程 ID 等信息

　　2、類(lèi)型指針：即對(duì)象指向它的類(lèi)元數(shù)據(jù)的指針，虛擬機(jī)通過(guò)這個(gè)來(lái)確定這個(gè)對(duì)象是哪個(gè)類(lèi)的實(shí)例(比如是指向棧中的類(lèi)聲明)

　　實(shí)例數(shù)據(jù)是對(duì)象真正存儲(chǔ)的有效信息。對(duì)齊填充沒(méi)什么大用處。

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