JVM（八）从类到对象

一、创建对象的过程

ⅰ 先加载类：

1. 加载：将class文件加载进内存，在堆中生成对应的Class对象，作为访问方法区中类信息的入；
2. 链接：（验证：class文件是否符合要求、准备：静态变量赋初值、解析：符号引用变为直接引用）；
3. 初始化：静态变量赋值；

ⅱ 分配对象空间：（类加载之后，对象的大小就完全确定了）

ⅲ 初始化实例变量为0值；

ⅳ 对象的初始设置（设置对象的对象头，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）；

ⅴ init方法初始化，就是对象的实例属性的赋值；

 

二、对象的内存布局

对象在内存中存储的布局可以分为 3 块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）、对齐填充（Padding）。

 

对象头

HotSpot 虚拟机的对象头包含两部分信息。

• 第一部分用于存储对象自身的运行时数据，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、偏向时间戳等。
• 对象的另一部分类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例（并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针，也就是说，查找对象的元数据信息并不一定要经过对象本身）。

 

如果对象是一个 Java 数组，那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据。

 

实例数据

实例数据部分是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中定义的各种类型的字段内容，无论从父类继承下来的，还是在子类中定义的，都需要记录起来。这部分的存储顺序会受虚拟机默认的分配策略参数和字段在 Java 源码中定义的顺序影响（相同宽度的字段总是被分配到一起）。

规则：

• 相同宽度的字段总是被分配在一起
• 父类中定义的变量会出现在子类之前
• 如果 CompactFields 参数为 true(默认true)，子类的窄变量可能插入到父类变量的空隙

 

对齐填充

对齐填充部分并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。由于 HotSpot VM 的自动内存管理系统要求对象的起始地址必须是 8 字节的整数倍，也就是说，对象的大小必须是 8 字节的整数倍。而对象头部分正好是 8 字节的倍数（1倍或者2倍），因此，当对象实例数据部分没有对齐时，就需要通过对齐填充来补全。

 

我们通过一个简单的例子加深下理解：

 

public class PersonObject {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
    }
}

public class Person {
    int id = 1008;
    String name;
    Department department;
    {
        name = "匿名用户";   //name赋值为字符串常量
    }
}

public class Department {
    int id;
    String name;
}