堆空间中创建对象

Java是一门面向对象的编程语言，在Java程序运行过程中无时无刻都有对象被创建出来。在语言层面上，创建对象（例如克隆、反序列化）通常仅仅是一个new关键字而已。

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。

类加载检查通过后，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等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来，JVM根据内存是否规整提供了两种内存划分方式：

内存情况	划分方式	描述
内存规整	指针碰撞	通过一个指针指示器将堆内存划分为已使用和未使用两部分，分配内存时把指针向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离。
内存不规整	空闲列表	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。

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。

除如何划分可用空间之外，还有另外一个需要考虑的问题是对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为，即使是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，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。JVM提供了以下两种解决方案：

解决方案	描述
对分配内存空间的动作进行同步处理	实际上虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。
本地线程分配缓冲（TLAB）	把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存，哪个线程要分配内存，就在哪个线程的TLAB上分配，只有TLAB用完并分配新的TLAB时，才需要同步锁定。

虚拟机是否使用TLAB，可以通过-XX:+/-UseTLAB参数来设定。

 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），如果使用TLAB，这一工作过程也可以提前至TLAB分配时进行。

初始化零值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。

接下来，虚拟机要对新生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（Object Header）之中。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。

从Java程序的视角来看，对象创建才刚刚开始——＜init＞方法还没有执行，所有的字段都还为零。所以，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。