Java对象的‘生老病死’

  所谓‘生老病死’就是一个对象从创建，使用再到回收的过程。

1. 对象的创建

  创建对象大致有以下四种方式

• 使用new关键字创建，基本方式

  Object object = new Object();

• 使用Object的clone()方法
  
    clone()方法是一个本地方法，被关键字native修饰，要想使用clone方法必须实现Cloneable接口，重写clone()方法，否则抛出CloneNotSupportedException异常（克隆不被支持）。

public class Person implements Cloneable, Serializable{
    int age ;//年龄
    String name;//姓名
    Position position;//职位信息
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public Position getPosition() {
        return position;
    }
    public void setPosition(Position position) {
        this.position = position;
    }
    //不重写，用父类的clone方法
	@Override
    protected Person clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (Person)super.clone();
    }
}

public class Position {
    String companyName;//公司名称
    String positionName;//职位名称
    public String getCompanyName() {
        return companyName;
    }
    public void setCompanyName(String companyName) {
        this.companyName = companyName;
    }
    public String getPositionName() {
        return positionName;
    }
    public void setPositionName(String positionName) {
        this.positionName = positionName;
    }
}

这是个Person类有三个属性，年龄、姓名、职位信息，通过clone方法克隆一个对象。

public class test{
    public static void main(String[] arg) throws CloneNotSupportedException {
        Position position = new Position();
        position.setCompanyName("腾讯");
        position.setPositionName("开发工程师");
        Person p1 = new Person();
        p1.setAge(18);
        p1.setName("小王");
        p1.setPosition(position);
        Person p2 = p1.clone();
        System.out.println("p1内存地址:"+p1+"，p1中position内存地址："+p1.getPosition());
        System.out.println("p2内存地址:"+p2+"，p2中position内存地址："+p2.getPosition());
    }
}

结果如下，有两个问题：

1. p1，p2指向的内存地址值不一样，指向不同的对象
   对p1进行克隆的时候，是完全创建了一个新对象，有自己的内存地址，p2就指向这个新创建的对象
2. p1，p2中position指向的内存地址值一样，指向同一个对象，对p1的position修改，会影响p2的position
   我们在重写clone方法的时候并没有，给出具体的实现细节，而是用super关键字，沿用父类的clone方法。这时的clone方法，并不会新建个position对象，而是指向的p1的position，要想创建新的position对象，两个对象互不影响，则需要我们自己实现clone()方法

    @Override
    protected Person clone() throws CloneNotSupportedException {
        Person person = (Person)super.clone();
        Position position = new Position();
        position.companyName = person.position.companyName;
        position.positionName = person.position.positionName;
        person.setPosition(position);
        return person;
    }

• 反射
    所谓反射其实就是，通过类对象来获取类本身的信息，比如有几种构造方法， 有多少属性，有哪些普通方法，每个类都有自己的类对象，通过类对象，我们就能够从反射的角度来创建对象了。

Person p1 = Person.class.newInstance();

• 反序列化

序列化是指将对象转换成字节序列（byte[]数组）的过程称为对象的序列化，反序列化则是将字节序列恢复为对象的过程

实现序列化之前，被序列化的对象要实现Serializable接口才能序列化成功

public class test{
    public static void main(String[] arg){
        try (
             ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.txt"))) {
            //序列化
            Person person = new Person();
            person.setName("小张");
            person.setAge(18);
            oos.writeObject(person);

            //反序列化
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.txt"));
            Person person1 = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(person1.getName() +"," + person1.getAge());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
//输出结果：小张,18

2. 对象的使用

使用对象有两种方式，一是通过句柄访问，而是通过直接指针访问。

对象实例数据（堆）:对象中各个实例字段的数据
对象类型数据（方法区）：对象的类型、父类、实现的接口、方法等

public class Student{
    int age ;//年龄
    String name;//姓名
	public void getInfo(){
		System.out.println("姓名："+name+"，年龄:"+age);
    }
}

public class demo {
    public static void main(String[] args){
        Student stu = new Student();
        stu.name = "小王";
        stu.age = 18;
        stu.getInfo();
    }
    //输出结果:姓名：小王，年龄:18
}

我们可以分析下这段代码在虚拟机的内存流程：
①启动程序，demo.java被编译成字节码文件demo.class，将字节码文件放入方法区，查看字节码文件中 是否有常量，有则放入常量池。

②执行main方法，创建main方法栈帧，入Java栈，执行main方法程序。

③按main方法顺序执行，创建student对象，方法区中没有类student的字节码文件，加载Student.class到方法区，然后创建对象，Student stu 引用在main栈帧中，堆中创建一个区域存放对象实例，地址为0X001，age默认值是0，name默认值为null。

④通过stu引用指向的地址，拿到对象进行赋值。

⑤调用getInfo()方法，getInfo()方法的栈帧入Java栈，执行getInfo方法，打印了一句话“姓名：小王，年龄:18”，方法执行结束，出栈。剩余main方法栈帧在里面。

⑥main方法执行完成，main方法栈帧出栈，程序运行完成。

注意： JDK1.7 及之后版本的 JVM 已经将运行时常量池从方法区中移了出来，在 Java 堆（Heap）中开辟了一块区域存放运行时常量池。

• 通过句柄访问
  
    我们在创建对象的时候，Java堆中会划分出一块内存来作为句柄池，引用变量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和类型数据各自的具体地址信息，
• 通过直接指针访问
  
  在堆中就不会分句柄池了，直接指向了对象的地址，对象中包含了对象类型数据的地址。

3. 对象的回收

  几乎所有的对象实例都存放在堆中，那JVM怎么知道那些对象需要进行回收清除？首先要判断这个对象是否已经不在被使用，判断对象是否被使用有两种方法。

• 引用计数法

  创建对象之后，会给每个对象添加一个引用计数器，每当这个对象被引用时，引用计数器加1；引用失效时，引用计数器减1。当这个对象的引用计数器为0，不在变化时，则该对象没有被引用，可回收。虽然这种方法实现简单，但是如果两个对象之间相互调用，引用计数器都不会为0，他们都不会被回收，显然Java虚拟机并没有选择这种方法来管理内存。

• 可达性分析法

  通过一些被称为GC Roots的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径被称为引用链（Reference Chain)，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时（即从GC Roots节点到该节点不可达），则证明该对象是不可用的。

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