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对象的创建过程(new 的过程)

对象的创建过程(new 的过程)

作者: 得力小泡泡 | 来源:发表于2020-12-19 00:17 被阅读0次

虚拟机中对象创建的过程:

1、遇到new指令,首先将去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,并且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、在类加载检查通过后,接下来虚拟机将为新生对象分配内存。 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块从Java堆中划分出来。有两种方式

指针碰撞: 假设Java堆中内存是绝对规整的,所有被使用过的内存都被放在一边,空闲的内存被放在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那所分配内存就仅仅是把那个指针向空闲空间方向挪动一段与对象大小相等的距离,这种分配方式称为指针碰撞。
空闲列表: 如果Java堆中的内存并不是规整的,已被使用的内存和空闲的内存相互交错在一起,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,这种分配方式称为空闲列表

图解释指针碰撞和空闲列表

(1)指针碰撞(把下面的变量看成一个对象即可hh)


image.png

(2)空闲列表(把下面的变量看成一个对象即可hh)


image.png

FAQ:为啥会有这两种情况呢?其实是跟垃圾收集器息息相关的,
①:有一些垃圾收集器是带压缩过程,所谓压缩过程是指垃圾收集器在执行一次垃圾回收的时候,除了把真正垃圾的对象给清除掉之外,此时已使用和未使用的内存一定是不连续的,那么它们在做完清除工作之后还要做一次对象的移动操作,也就是将已被使用的和未被使用的分文别类的给排开,此时就可以用指针碰撞的方式来解决对象存放的问题;
②:而有些垃圾收集器在垃圾回收之后就立马结束了,不会对对象进行一个移动操作,从而导致已使用和未被使用的内存交织在一起的,此时就只能用空闲列表的方式来解决对象存放的问题啦。

分配内存遇到的并发问题
https://blog.csdn.net/wangxueqing52/article/details/86674429?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.control&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.control

3、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。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。

4、接下来,Java虚拟机还要对对象进行必要的设置,并为对象的实例成员变量【而非静态成员变量】赋初值,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。这些信息存放在对象的对象头(Object Header)之中。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。

5、执行构造方法
这里构造方法会入操作数栈,经过构造方法的操作后,再出栈

6、把堆内存生成的地址返回到接受者

对象在内存中的布局

1、对象头。
对象头主要由3块内容来构成
①:Mark Word
②:指向类的指针
③:数组长度

其中Mark Word (它记录了对象、锁以及垃圾回收相关的信息,在64位的JVM中,其长度也是64bit)的位信息包括了如下组成部分

①:无锁标记
②:偏向锁标记
③:轻量级锁标记
④:重量级锁标记
⑤:GC标记

2、实例数据 (既我们在一个类中所声明的各项信息)。如成员变量。

3、对齐填充(可选),其实就是起到一些点位符的作用,比如说要求8的倍数,如果不够8的话被0等。

引用访问对象的方式

1、如果使用句柄访问方式,Java堆中会划分出一块内存来作为句柄池,reference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。使用句柄方式最大的好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址,在对象被移动(垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为)时只会改变句柄中的实例数据指针,而reference本身不需要被修改。

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2、使用直接指针的方式。
如果使用该方式,Java堆对象的布局就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息,reference中直接存储的就是对象地址。使用直接指针方式最大的好处就是速度更快,他节省了一次指针定位的时间开销。(句柄是3次指针,这里是2次指针)(Oracle的HotSpot虚拟机采用的是直接指针的方式)

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