JVM中对象创建的过程

分手后的思念是犯贱 2022-10-14 12:58 154阅读 0赞

当虚拟机遇到一条new指令的时候，首先将去检查这个指令的参数能否在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用所代表的的类是否被加载解析和初始化过，如果没有，那必须执行相应的类加载过程。

在类加载检查通过后，虚拟机将为新生对象分配内存，对象所需的内存，在类加载完成后便可确定，分配内存有两种方式：

1.指针碰撞：假设java堆中内存都是规整的，所有用过的内存放在一边，未使用的内存放在一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那所分配的内存就仅仅是把那个指针往空闲这边挪动一段与对象大小相等的距离，这种分配方式就是指针碰撞

2.空闲列表：如果java堆中的内存不是规整的，已使用的内存和未使用的内存相互交错，那就没办法使用指针碰撞了，java虚拟机必须维护一个列表，记录那些内存块是可以使用的，在分配内存的时候，从列表中找到一块足够大的空间划分给对象，并更新表上的记录，这种分配方式叫做空闲列表。

选择哪种分配方式是有java内存是否规整决定，而内存是否规整，则是由所采用的的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。因此在使用serial、parNew等Compact过程的收集器时，系统采用的分配算法是指针碰撞，而CMS这种基于Mark-Sweep算法的收集器时，采用的是空闲列表。

除如何划分可用空间之外，还有另外一个需要考虑的问题就是对象的创建是否频繁，即使是仅仅修改一个指针所指向的位置，在并发情况下也并不是线程安全的，可能出现正在给A对象分配内存，指针还没来得及修改，对象B又同时使用了原来的指针来分配内存的情况，解决这个问题有两种方案，一种是对分配内存空间的动作进行同步处理-实际上虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性；另一种是把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程都在java堆中预先分配一小块内容，称为本地线程分配缓冲。哪个线程需要分配内存，就在哪个线程的TLAB上分配，只有TLAB用完并需要分配新的TLAB是，才需要同步锁，虚拟机是否使用TLAB，可以通过-XX:+/-UseTLAB参数设定。

内存分配完成之后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值（不包含对象头），如果使用TLAB，这一工作过程可以提前至TLAB分配时进行，这一步操作保证了对象的实例字段，在Java代码中可以不赋初始化值就可以直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型多对应的零值。

截下来虚拟机要对对象进行必要的设置，例如这个对象是哪个类的实例，如何才能找到类的元数据信息，对象的哈希码，独享的GC分代年龄等，这些信息存放在对象的对象头之中。根据虚拟机当前的运行状态不同，如是否启用偏向锁等，对象头会有不同的设置方式。

在上面工作完成之后，从虚拟机的角度来看，一个新的对象已经产生了，但从java程序的视角来看，对象创建才刚刚开始-<init>方法还没执行，所有的字段都还为零。所以一般来说，执行new指令之后会接着执行init方法， 把对象按照程序员的意愿进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完全产生出来。