对象的创建

Posted 2021-03-07 yangyanping-blog

对象的创建通常通过new关键字（例外：反序列化，复制），其过程如下：

　　当遇到new指令时，首先检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否被加载，解析和初始化过，如果没有，必须先执行相应的类加载过程。

　　在类加载过程检查通过后，需要为新生对象分配内存，对象所需内存大小在类加载完成后便可确定，内存分配有两种方式，指针碰撞和空闲列表，如果内存是规整的，空闲的内存在一边，被使用过的在另一边，每次分配内存只需要移动对应的指针，移动对应内存大小的距离；如果内存不规整，则需要维护一个空闲列表，在分配的时候从列表中划分一块足够大的空间；具体使用哪种分配方式跟使用的垃圾收集器有关，如果垃圾回收器有压缩整理的功能，即可以采用指针碰撞（serial，parnew），如CMS基于清除算法的需要使用空闲列表。

　　内存分配还需要考虑一个问题，因为内存分配在虚拟机中是非常频繁的行为，可能存在并发情况，针对这种情况，虚拟机提供了两种方案：

a 分配内存空间的动作进行同步处理-实现上虚拟机采用了CAS加上失败重试的方式保证更新操作的原子性

b 另外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，每个线程在java堆中预先分配一小块内存（TLAB），称为本地线程分配缓冲，哪个线程要分配内存，就在哪个线程的本地缓冲区中分配，只有本地分配缓冲区用完了，分配新的缓冲区时才需要同步锁定，是否使用TLAB可以通过参数UseTLAB来设定

　　内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间（不包括对象头）都初始化为零值，如果使用TLAB的话，这个步骤可以提前至TLAB分配时顺便进行，这个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，使程序可以访问到这些字段的数据类型所对应的零值。

　　接下来，虚拟机还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，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，根据虚拟机当前运行状态的不同，如是否启用偏向锁等，对象头会有不同的设置方式

　　从虚拟机的角度上看，对象已经产生了，但是从程序的角度上，class文件的init方法还没有执行，所有字段都为默认的零值，对象需要的其他资源和状态信息也没有按照预定的意图构造好。

一般来说（由字节码new指令后面是否跟随invokespecial指令所决定，java编译器会在遇到new关键字的地方同时生成这两条字节码指令，但如果直接通过其他方式产生的则不一定如此），new指令之后或接着执行init方法，按照程序意愿对对象进行初始化，这样对象才真正被构造出来了。