JVM对象创建过程

上一节我们讨论了jvm的类加载过程,这一节我们学习一下对象的创建过程。

判断对象是否初始化,执行类加载
总所周知,在一个对象被创建之前,必须要进行初始化,所有类加载过程是在对象创建过程之前完成的。
即如果我们用new来创建一个对象,如果类还未被加载的话,会先加载该类,再进行对象的创建。

为对象在堆上分配内存。

分配内存主要有两种方式,指针碰撞和空闲列表。这个主要取决虚拟机的gc是否具有压缩整理的功能

指针碰撞:假如内存空间是完整的,在空闲内存和已用内存中间有一个内存指针,当分配新的对象内存时,指针向空闲内存区移动新对象内存大小的距离
空闲列表:当内存空间不是完整的,所有空闲内存保存在列表里,当新对象分配内存时,在空闲列表选取合适的内存大小,然后更新空闲列表信息。

防止并发
在虚拟机上创建对象是非常频繁的事,所以可能出现并发问题。jvm提供两种方式来防止并发

1 堆内存分配空间实现同步处理,jvm通过cas和失败重试来保证更新操作的原子性。
2 把内存分配的动作按照线程来划分为不同的空间,一开始为每个线程提供堆中的一小块内存,称为线程分配缓冲区tlab,当tlab用完时需要分配新的tlab时才进行同步锁定。

初始化对象的内存空间
内存分配完成后,jvm将分配到的内存空间都初始化为零值。

对象头的设置
将对象的类,hash码,及分代年龄放入对象头中

执行java的init方法
在jvm角度看。设置对象头完成后,对象创建完了,但是在java程序来看,必须执行完init方法和构造函数后才算创建完。

对象的内存布局
对象的内存自己是如何布局的呢,主要分为三部分

  • 对象头:
    对象头分为两部分,第一部分存储自身运行时数据,如哈希码,gc分代年龄,锁状态标志,线程持有锁,
    偏向时间戳,偏向时间Id
    第二部分是类型指针,对象指向类元数据的指针,确定是哪个类对象。
  • 实例数据:保存对象中各类型的字段内容
  • 对齐填充:当实例数据部分没有对齐,会进行对齐补全。

对象的访问定位
java通过栈上的引用类型reference数据来访问堆中的对象,主要的两种方式是通过句柄访问和直接指针。

使用句柄:
如果采用句柄访问,堆中会划分一段区域作为句柄区,而reference则保存句柄的地址,句柄保存对象的实例数据与类型数据各自的地址。
JVM对象创建过程
直接指针:
栈中的referrence直接指向存储对象实例数据的地址。对象实例数据中包含对象类型数据的指针。
JVM对象创建过程
hotspot使用的是指针对象访问