第十章：对象的实例化内存布局与访问定位

对象的实例化

（1）创建对象的方式
 new——最常见的方式。
 变形1：XXX的静态方法
 变形2:XXXBuilder/XXXFactory：内部有相应的静态方法
 Class的newInstance()：反射的方式，只能调用空参的构造器，权限必须是public
 Constructor的newInstance(XXX)：反射的方式，可以调用空参、带参的构造器
 使用clone()；不调用任何构造器，需要当前类实现Cloneable接口
 使用反序列化：从文件中、从网络中获取一个对象的二进制流

（2） 创建对象的步骤

对象实例化的流程：
① 加载类元信息
虚拟机遇到一条new指令，首先去检查这个指令的参数能否在MetaSpace的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经被加载、解析和初始化。（即判断类元信息是否存在）。
如果没有，那么在双亲委派模式下，使用当前类加载器以ClassLoader+包名+类名为Key进行查找对应的.Class文件。
如果没有找到文件，则抛出ClassNotFoundException异常，如果找到，则进行类加载，并生成对应的Class类对象。
② 为对象分配内存
首先计算对象占用空间大小，接着在堆中划分一块内存给新对象。如果实例成员变量是引用变量，仅分配引用变量空间即可，即4个字节大小。
a) 如果内存是规整的，那么虚拟机将采用的是指针碰撞（Bump the Pointer）来为对象分配内存。意思就是所有用过的内存放在一边，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，分配内存就仅仅是把指针向空闲的一边挪动一段与对象大小相等的距离。如果垃圾收集器选择的是Serial、ParNew这种基于压缩算法的，虚拟机采用这种分配方式。一般使用带有compact（整理）过程的收集器，使用指针碰撞。
b) 如果内存是不规整的，已使用的内存和未使用的内存相互交错，那么虚拟机将采用的是空闲列表法来为对象分配内存。意思是虚拟机维护了一个列表，记录上哪些内存块是可用的，再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，并更新列表上的内容。这种分配方式称为“空闲列表（Free List）”。
c) 说明：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 处理并发问题
④ 属性的默认初始化（零值初始化）
⑤ 设置对象头的信息
将对象的所属类（即类的元数据信息）、对象的HashCode和对象的GC信息、锁信息等数据存储在对象的对象头中。这个过程的具体设置方式取决于JVM的实现。

⑥ 属性的显式初始化、代码块中初始化、构造器中初始化
例如：id是显式初始化，name是代码块初始化，acct是构造器中初始化

从java程序的视角来看，初始化才正式开始，初始化成员变量，执行实例化代码块，调用类的构造方法，并把堆内对象的首地址赋值给引用变量。
因此一般来说（由字节码中是否跟随有invokespecial指令所决定），new指令之后，会接着执行方法，把对象按照程序员的意图进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完全创建出来。

对象的内存布局

对象访问定位

JVM是如何通过栈帧中的对象引用访问到其内部的对象实例？

句柄访问：

优点：reference中存储的是稳定的句柄地址，对象被移动（垃圾收集时移动对象很普遍）时只会改变句柄中实例数据指针即可，reference本身不需要被修改。
缺点：访问效率低，需要两次访问	

直接访问：

    优点：访问效率高
缺陷：如果在垃圾收集时，对象实例在堆中的地址变了，那么reference存储的地址也得变化。

这种形式和上上上图是一样的。（Hotspot采用）