JVM——java对象的创建过程

01 前言

在语言层面上,创建对象就是依靠关键字new即可。
那么在虚拟机上呢,其创建的过程又是什么呢?

02 创建过程

参考自网上.png

2-1 类加载过程

  • 检查new指令的参数是否能在常量池中定位到这个类的符号引用
  • 检查这个符号引用代表的类是否已被加载、 解析和初始化过。

如果没有, 那必须先执行相应的类加载过程

2-2 分配内存

虚拟机将为新生对象分配内存

所需内存大小——加载过程已经确定(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块从Java堆中划分出来)

2-2-1 方式

两种方式:指针碰撞和空闲列表

内存分配两种方式思维导图

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。

2-2-2 并发问题——线程安全性

对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为, 即使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

问题举例
可能出现正在给对象A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

分配方式

image.png

2-3 初始化零值

内存分配完成之后, 虚拟机必须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的话, 这一项工作也可以提前至TLAB分配时顺便进行。

这步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

2-4 设置对象头

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(实际上对象的哈希码会延后到真正调用Object::hashCode()方法时才计算) 、 对象的GC分代年龄等信息

上述这些信息存放在对象的对象头(Object Header) 之中

另外,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。

2-5 <init>()方法的执行

在上面工作都完成之后, 从虚拟机的视角来看, 一个新的对象已经产生了

但是从Java程序的视角看来, 对象创建才刚刚开始——构造函数, 即Class文件中的<init>()方法还没有执行, 所有的字段都为默认的零值, 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。

new指令之后会接着执行<init>()方法, 按照程序员的意愿对对象进行初始化, 这样一个真正可用的对象才算完全被构造出来

参考

[1]周志明. 深入理解Java虚拟机[M]. 机械工业出版社, 2019.

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