JVM理论：（一/1）对象的创建过程

一、对象的创建

1、当虚拟机遇到一条new指令时，会先检查常量池中能否定位到这个类的符号引用，然后检查这个符号引用代表的类是否被加载、解析、初始化过。

2、如果类还未加载过，要先执行类加载过程，静态变量此时会有一个系统初始值。

3、类加载检查通过后，为新生对象在堆中分配内存，对象所需内存大小在类加载完后可完全确定。

为对象分配内存有两种方法：

　　指针碰撞 —— 如果java堆内存绝对规整，用过的内存在一边，空闲的内存都在另一边，中间放一个指针作为分界点，分配时把指针往空闲空间一端移动与对象大小相等的距离。（Serial、ParNew等带Mark-Compact标记整理）

　　空闲列表 —— java堆不规整，虚拟机维护一个列表，记录哪些内存块可用，分配时从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表记录。（CMS基于Mark-Sweep——标记清除）

为对象分配内存时要注意线程安全问题：

 　　解决对象创建时线程不安全的问题有两种方案，一种是对分配内存空间的动作进行同步处理——CAS配上失败重试；

　　一种是使用TLAB让每个线程在java堆中先预留一小块内存，-XX:+/-UseTLAB参数控制是否开启。

4、分配完空间后，为分配的内存空间初始化零值（不包括对象头），保证对象的实例字段在java代码中可以不附初始值直接使用。这个阶段是虚拟机对对象的初始化，成员变量此时会有一个系统初始值。

5、对象头设置

　　对象头存储“对象是哪个类的实例，如何才能找到类的元数据信息，对象哈希码、对象GC分代年龄等，是否使用偏向锁”等信息。

6、执行<init>方法，这个阶段才把对象按程序员的意愿进行初始化。

二、对象的内存布局

　　对象是存在堆中的，那么对象的结构又是如何的呢？对象在内存中存储的布局可分为3部分：对象头、实例数据、对齐填充。

1、对象头

（1）对象头第一部分是“Mark Word”，以复用自身存储空间的方式存储对象自身的运行时数据，如哈希码、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。

　　结构如下图，以第一行为例，在32位的HotSpot虚拟机中，如果对象是无锁的状态，那么这时“Mark Word”的32bit空间中的25bit就用于存对象的哈希码，4bit用于存对象分代年龄，2bit用于存锁标志位，1bit固定为0。

　　

（2）对象头的另一部分是类型指针，能通过这个指针来确定该对象是哪个类的实例，即指向方法区中类数据的指针。但不是所有虚拟机都将类型指针保留在对象数据上，结合句柄、直接指针两种方式。

（3）如果对象是数组，对象头还要有一块记录数组长度的数据。

 2、实例数据

 　　对象真正存储的有效信息，包括存从父类继承下来或在子类中定义的各种类型的字段内容，这部分存储顺序会受虚拟机分配策略参数（FieldsAllocationStyle）和字段在源码中定义顺序的影响。

3、对齐填充部分

　　起占位符的作用，保证对象的大小必须是8字节的整数倍。

三、对象的访问

　　建立对象后，需要通过栈上的reference数据去定位堆中对象的具体位置，有句柄和直接指针两种方式。

（1）句柄：若使用句柄方式，java堆中会划分出一块内存作为句柄池，reference存的是对象的句柄地址，句柄存的是实例数据与类型数据的地址。

　　　　

（2）直接指针：若使用这种方式reference中存的直接就是对象地址，并且对象的结构里就要考虑如何放置类型指针的相关信息。

 　　

对比来说，句柄的好处是，reference中存储的是稳定的句柄地址，对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针，reference本身不需要修改。

 　　　　  直接指针的好处是，速度快，节省了一次指针定位的时间开销，HotSpot采用的是直接指针的方式。