对象的创建过程。类加载机制。基本数据包装类的缓存技术
1、类加载检查
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这个类的符号引用,并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载过、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。
补充:类加载机制:三步:加载->连接(验证->准备->解析)->初始化。
a.加载:
类加载过程的第一步,主要完成下面3件事情:
- 通过全类名获取定义此类的二进制字节流
- 将字节流所代表的静态存储结构转换为方法区的运行时数据结构
- 在内存中生成一个代表该类的 Class 对象,作为方法区这些数据的访问入口
b.验证:字节码验证,符号引用验证,文件格式验证,元数据验证
c.准备:类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段,这些内存都将在方法区中分配。区别于在堆中分配的实例对象
d.解析:将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。直接引用就是直接指向目标的指针
e.初始化:执行类构造器 <clinit> ()
方法的过程。
补充:
5种情况下,必须对类进行初始化:
- 当遇到 new 、 getstatic、putstatic或invokestatic 这4条直接码指令时,比如 new 一个类,读取一个静态字段(未被 final 修饰)、或调用一个类的静态方法时。
- 使用
java.lang.reflect
包的方法对类进行反射调用时 ,如果类没初始化,需要触发其初始化。 - 初始化一个类,如果其父类还未初始化,则先触发该父类的初始化。
- 当虚拟机启动时,用户需要定义一个要执行的主类 (包含 main 方法的那个类),虚拟机会先初始化这个类。
- 当使用 JDK1.7 的动态动态语言时,如果一个 MethodHandle 实例的最后解析结构为 REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic 的方法句柄,并且这个句柄没有初始化,则需要先触发器初始化。
2、分配内存
类加载检查通过后,接下来虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需的内存大小在类加载完成后便可确定,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
内存分配并发问题(补充内容,需要掌握)
在创建对象的时候有一个很重要的问题,就是线程安全,因为在实际开发过程中,创建对象是很频繁的事情,作为虚拟机来说,必须要保证线程是安全的,通常来讲,虚拟机采用两种方式来保证线程安全:
- CAS+失败重试: CAS 是乐观锁的一种实现方式。所谓乐观锁就是,每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作,如果因为冲突失败就重试,直到成功为止。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。
- TLAB: 为每一个线程预先在 Eden 区分配一块儿内存,JVM 在给线程中的对象分配内存时,首先在 TLAB 分配,当对象大于 TLAB 中的剩余内存或 TLAB 的内存已用尽时,再采用上述的 CAS 进行内存分配
3、初始化零值
4、设置对象头
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头中
5、指向init方法(初始化方法)
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
8 种基本类型的包装类和常量池
Java 基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术,即 Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean;
前面 4 种包装类默认创建了数值[-128,127] 的相应类型的缓存数据,Character创建了数值在[0,127]范围的缓存数据,Boolean 直接返回True Or False。如果超出对应范围仍然会去创建新的对象。
参考:https://github.com/Snailclimb/JavaGuide/blob/master/docs/java/jvm/Java内存区域.md
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