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new一个对象,到底会发生什么

2017-12-22 15:14 429 查看
对象创建

        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,在语言层面只是使用new关键字,而在虚拟机中,对象的创建又是怎样一个过程呢? 

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一个类的符合引用,并且检查这个符合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。

    

2.对象分配内存

        在类加载检查通过后,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。根据Java堆中的内存是否规整,有2种处理方式:

1,指针碰撞(Bump the pointer)

        Java堆中的内存是规整的,所有用过的内存都放在一边,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,分配内存也就是把指针向空闲空间那边移动一段与内存大小相等的距离。例如:Serial、ParNew等收集器。

2,空闲列表(Free List)

        Java堆中的内存不是规整的,已使用的内存和空闲的内存相互交错,就没有办法简单的进行指针碰撞了。虚拟机必须维护一张列表,记录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。例如:CMS这种基于Mark-Sweep算法的收集器。并发处理:

        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。处理方案有2种:

1,同步处理

        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。

2,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,称为本地线程分配缓冲(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。那个线程要分配内存,就在哪个线程的TLAB上分配,只有TLAB用完并分配新的TLAB时,才需同步锁定。

    3.内存空间初始化

        虚拟机将分配到的内存空间都初始化为零值(不包括对象头),如果使用了TLAB,这一工作过程也可以提前至TLAB分配时进行。

        内存空间初始化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。

    4.对象设置

        接下来,虚拟机要对对象进行必要的设置,例如这个对象是那个类的实例、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中。

    5.执行init()

        在上面的工作都完成之后,从虚拟机的角度看,一个新的对象已经产生了。但是从Java程序的角度看,对象的创建才刚刚开始init()方法还没有执行,所有的字段都还是零。

        所以,一般来说(由字节码中是否跟随invokespecial指令所决定),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产生出来。
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