对象的实例化

对象创建的方式

  1. new对象
    • 常规直接new
    • XXX的静态方法
    • XXXBuilder/XXXFactory的静态方法
  2. Class的newInstance():反射的方式,只能调用空参的构造器,权限必须是public
  3. Constructor的newInstance(Xxx):反射的方式,可以调用空参、带参的构造器,权限没有要求
  4. 使用clone():不调用任何构造器,当前类需要实现Cloneable接口,实现clone()
  5. 使用反序列化:从文件中、从网络中获取—个对象的二进制流

创建步骤

1.判断对象对应的类是否加载、链接、初始化

虚拟机遇到一条new指令,首先去检查这个指令的参数能否在Metaspace的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代表的类是否已经被加载、解析和初始化。(即判断类元信息是否存在)。如果没有,那么在双亲委派模式下,使用当前类加载器以ClassLoader+包名+类名为Key进行查找对应的.class文件。如果没有找到文件,则抛)出ClassNotFoundException异常,如果找到,则进行类加载,并生成对应的Class类对象

2.为对象分配内存

首先计算对象占用空间大小,接着在堆中划分一块内存给新对象。如果实例成员变量是引用变量,仅分配引用变量空间即可,即4个字节大小。

  • 如果内存规整:使用指针碰撞法,顺序依次往后放
  • 如果内存不规整:需要维护一个空闲列表。

3.处理并发安全问题

  • 采用CAS失败重试、区域加锁保证更新的原子性
  • 每个线程预先分配一块TLAB:通过-XX:+/-UseTLAB参数来设定

4.初始化分配到的空间

所有属性设置默认值,保证对象实例字段在不赋值时可以直接使用

5.设置对象的对象头

将对象的所属类(即类的元数据信息)、对象的HashCode和对象的GC信息、锁信息等数据存储在对象的对象头中。这个过程的具体设置方式取决于JVM实现。

6.执行init方法进行初始化

在Java程序的视角看来,初始化才正式开始。初始化成员变量,执行实例化代码块,调用类的构造方法,并把堆内对象的首地址赋值给引用变量。

因此一般来说(由字节码中是否跟随有invokespecial指令所决定),new指令之后会接着就是执行方法,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创建出来。

对象的内存布局

对象的内存布局包含:对象头、实例数据、对齐填充三个部分

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对象头:

运行时元数据( Mark Word )

  • 哈希值( HashCode )
  • GC分代年龄
  • 锁状态标志
  • 锁状态标志
  • 偏向线程ID
  • 偏向时间戳

类型指针

  • 指向类元数据InstanceKlass,确定该对象所属的类型

如果是数组,则还需要记录数组的长度

实例数据:

它是对急真正存储的有效信息,包括程序代码中定义的各种类型的字段(包括从父类继承下来的和本身拥有的字段)

对齐填充:

不是必须的,也没特别含义,仅仅起到占位符的作用

访问定位

对象访问方式主要有两种:

  1. 句柄访问

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  • 好处:

    reference中存储稳定句柄地址,对象被移动(垃圾收集时移动对象很普遍)时只会改变句柄中实例数据指针即可,reference本身不需要被修改。

  1. 直接指针(Hotspot采用)

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