JDK1.8 Java对象的创建过程概述

对象的创建

Java是一门面向对象的编程语言，Java程序运行过程中无时无刻都有对象被创建出来。

对象创建过程概述

对象的创建过程如图：

1. 这里解释一下什么是符号引用：
   符号引用： 符号引用是一个字符串，它给出了被引用的内容的名字并且可能会包含一些其他关于这个被引用项的信息——这些信息必须足以唯一的识别一个类、字段、方法。这样，对于其他类的符号引用必须给出类的全名。对于其他类的字段，必须给出类名、字段名以及字段描述符。对于其他类的方法的引用必须给出类名、方法名以及方法的描述符。这样我们就能根据符号引用锁定唯一的类，方法或字段了。

引自：JVM 符号引用(Symbolic References)

2. 什么是对象头？
   对象头分为两类信息：一类是用于存储对象自身的运行时数据，一类是类型指针。
   第一部分是用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码(HashCode)、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。 这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机(未开启压缩指针)中分别为32个比特和64个比特，官方称它为"Mark Word"
   第二部分是类型指针，即对象指向它的类型元数据的指针，Java虚拟机通过这个指针来确定该对象是哪个类的实例。 并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针，换句话说，查找对象的元数据信息并不一定要经过对象本身。此外，如果对象是一个Java数组，那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据。因为虚拟机可以通过普通Java对象的元数据信息确定Java对象的大小，但是如果数组的长度是不确定的，将无法通过元数据中的信息u梯段出数组的大小。

如果你想了解对象中还有哪些内容，请跳转这里：Java对象在堆内存中的存储布局

3. Java的类加载过程，详情请参考：jvm之java类加载机制和类加载器(ClassLoader)的详解

对象创建过程详解

1. 对象创建前的检查：
   （1）检查new指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用。
   （2）检查符号以用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有，执行相应的类加载过程。

2. 为对象分配内存:
   对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定，为对象分配空间的任务实际上便等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。
   如何划分内存？
   内存分配方式有两种：
   （1）指针碰撞（Bump the Pointer）：
   如果Java堆中内存是绝对规整的，所有用过的内 存都放在一边，空闲的内存放在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那所谓分配内存就仅仅是把那个指针向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离。
   （2）空闲列表（Free List）：
   如果Java堆中的内存并不是规整的，已使用的内存和空 闲的内存相互交错，那就没有办法简单地进行指针碰撞了，虚拟机就必须维护一个列表，记录上哪些内存块是可用的，在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例， 并更新列表上的记录。
   （3）另外： 选择哪种分配方式由Java堆是否规整决定，而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有空间压缩整理（Compact）的能力决定。

3. 将指针指向对象：
   对象的创建在虚拟机中是非常频繁的行为，因此将指针指向对象在并发情况下并不是线程安全的，很可能出现正在给对象A分配内存，指针还没来得及指向A，对象B又同时使用了原来的指针来分配内存的情况。
   解决方式有两种：
   （1）对分配内存空间的动作进行同步处理： 虚拟机时采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。
   （2）把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行： 每个线程在Java堆中预先分配一小块内存，称为本地分配线程缓冲（Thread Local Allocation Buffer， TLAB）,哪个线程要分配内存，就在哪个线程的本地缓冲区中分配，只有本地缓冲区用完了，分配新的缓存区时才需要同步锁定（同步锁定会消耗性能）。

4. 初始化内存空间：
   内存分配完成之后，虚拟机将分配到的内存空间（但不包括对象头）都初始化为零值。 如果使用了TLAB，这一项工作也可以提前至TLAB分配时顺便进行。 这部操作保证了对象的实例字段在Java代码中可以不赋初始值就直接使用，使程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。

5. 对对象进行必要设置(设置对象头等)：
   设置内容包括：这个对象是哪个类的实例、如何访问类的元数据信息、对象的哈希码（实际上对象的哈希码会延后到真正调用Object的hashCode()方法时才计算）、对象的GC分代年龄等信息，这些信息存放在对象的对象头中。 虚拟机会根据当前运行状态的不同，如是否启用偏向锁等，对象头会有不用的设置方式。
   Java偏向锁： Java中的偏向锁

6. 将指针入栈：
   设置完对象头后，会将指针入栈，这时根据栈中的指针就可以找到你想要的对象了。

7. 对象初始化：
   当前6步执行完成之后，虚拟机视角的Java对象便已经产生。但是从Java程序视角来看，对象的创建才刚刚开始——构造函数。
   我们已经知道对象在分配内存时，除对象头外内存已被初始化为对应的零值，这时Class文件中的()方法还没有执行，对象需要的其他资源和状态信息也还没有按照预定的意图构造好。一般来说，new指令之后会接着执行()方法，按照程序所指明的意图对对象进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完全被构造出来。

对象的内存布局，在第一部分的2中博客已介绍，如果对Java中对象的访问定位有兴趣，可以参考：JDK1.8——Java对象的访问定位

本文地址：https://blog.csdn.net/yb970521/article/details/108040449