JVM_04_对象的实例化
一、对象创建的方式
new
Classr的newInstance()
constructor的newInstance(Xxx)
使用clone0
使用反序列化
第三方库Objenesis
二、对象的创建
1.检测类是否被加载
虚拟机遇到一条new指令时,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.为新生对象分配内存
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。
假设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,那么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,这种分配方式称为“指针碰撞”。
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”。
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压缩整理功能决定。
3.初始化零值
内存分配完成后,虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值(不包括对象头),这一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,程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
4.进行必要的设置
接下来,虚拟机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之中。
5.执行init方法
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,但从Java程序的视角来看,对象创建才刚开始,<init>方法还没有执行,所有的字段都还为零。所以一般来说,执行new指令之后会接着执行<init>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产生出来。
总结一下上面所说的,创建一个对象的过程就是:
检测类是否被加载没有加载的先加载→为新生对象分配内存→将分配到的内存空间都初始化为零值→对对象进行必要的设置→执行<init>方法把对象进行初始化
三、对象的内存布局
对象的内存布局包括:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)、对齐填充(Padding)
1.对象头
主要包含两部分:运行时元数据(Mark Word)、类型指针。
- 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、对象分代年龄,这部分信息称为“Mark Word”;Mark Word 被设计成一个非固定的数据结构以便在极小的空间内存储尽量多的信息,它会根据自己的状态复用自己的存储空间。
- 类型指针,即对象指向它的类元数据的指针,确定这个对象是哪个类的实例;
- 如果是数组,还需记录数组长度的数据。
2.实例数据
实例数据部分是对象真正存储的有效信息,也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。
规则:父类变量出现在子类之前;相同宽度的字段总是分配到一起;如果CompactField参数为true(默认就是true),子类的窄变量可能插入到福类变量的空隙。
3.对齐填充
不是必然存在的,没有特别的含义,它仅起到占位符的作用。
图示:
四、对象访问的两种方式
1.句柄访问
优点:栈空间的对象引用地址(reference)稳定
缺点:空间利用率差、效率差
2.直接指针(HotSpot使用的方式)
优缺点和上一个相反