Java對(duì)象的創(chuàng)建方法

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Java對(duì)象的創(chuàng)建過程，從虛擬機(jī)接收到字節(jié)碼new指令開始。

1 檢查階段

虛擬機(jī)遇到new指令之后，會(huì)根據(jù)new指令的參數(shù)去常量池中定位類的符號(hào)引用，并且檢查這個(gè)符號(hào)引用代表的類，是否已經(jīng)加載、解析、初始化，如果沒有，則需要先執(zhí)行相應(yīng)的類加載過程。

如果類加載檢查通過了，虛擬機(jī)則會(huì)為新對(duì)象分配內(nèi)存，具體分配多少，在類加載完成后就能確定。

2 內(nèi)存分配

為對(duì)象分配內(nèi)存的過程，就相當(dāng)于把一塊確定大小的內(nèi)存，從Java堆中劃分出來，這個(gè)劃分的方式，主要有兩種：一是指針碰撞，二是空閑列表，兩種方式有不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

2.1 指針碰撞

指針碰撞適用于絕對(duì)規(guī)整的Java堆內(nèi)存，即Java堆內(nèi)存中，被使用過的內(nèi)存在一邊，空閑的內(nèi)存在另外一邊，以一個(gè)指針作為分界，分配內(nèi)存的過程就是指針向空閑的一邊移動(dòng)固定大小的過程，簡(jiǎn)單而高效。

2.2 空閑列表

Java堆中的內(nèi)存，很可能不是絕對(duì)規(guī)整，而是使用過的內(nèi)存和空閑內(nèi)存互相交錯(cuò)存在的。這種情況，為對(duì)象分配內(nèi)存就可以使用空閑列表的方式。虛擬機(jī)將堆中哪些內(nèi)存是空閑的記錄在一個(gè)列表中，在為對(duì)象分配內(nèi)存的時(shí)，從列表中記錄的內(nèi)存中找到足夠大的一塊劃分給新對(duì)象，并更新列表中的記錄。

2.3 內(nèi)存分配方式的依據(jù)

具體使用哪種方式為新對(duì)象分配內(nèi)存取決于Java堆內(nèi)存是否規(guī)整，而Java堆內(nèi)存是否規(guī)整，取決于采用的垃圾收集器是否具有 空間壓縮整理的能力。當(dāng)使用具有空間壓縮整理能力的垃圾收集器時(shí)(如Serial，ParNew等)，虛擬機(jī)使用指針碰撞的方式為對(duì)象分配內(nèi)存，而當(dāng)使用CMS這種基于清除算法的收集器時(shí)，理論上就只能采用空閑列表的方式為對(duì)象分配內(nèi)存。

2.4 內(nèi)存分配的問題和解決方案

在Java應(yīng)用中，對(duì)象的創(chuàng)建非常頻繁，對(duì)應(yīng)Java虛擬機(jī)為新對(duì)象分配內(nèi)存的行為也非常頻繁，而虛擬機(jī)為對(duì)象分配內(nèi)存的操作在并發(fā)時(shí)并不是線程安全的，因?yàn)榉峙浜鸵苿?dòng)指針、分配內(nèi)存和修改空閑空間列表都不是原子性操作，很可能多個(gè)對(duì)象的內(nèi)存分配是基于指針指向的同一個(gè)位置或者多個(gè)對(duì)象被分配到了同一塊空閑空間。解決這種問題有兩種方案：

1. 對(duì)給對(duì)象分配空間的操作進(jìn)行同步處理，保證同一時(shí)間只能對(duì)一個(gè)對(duì)象分配內(nèi)存

2. 預(yù)先為每個(gè)線程在Java堆中分配獨(dú)立的空間，也就是本地線程分配緩沖。

   這樣每個(gè)線程為對(duì)象分配內(nèi)存都是在各自的線程緩沖區(qū)中進(jìn)行，也就不會(huì)有線程安全問題了。

   但是，緩沖區(qū)用完時(shí)，重新分配緩沖區(qū)的操作還是要進(jìn)行同步鎖定的。

   虛擬機(jī)通過 -XX:+/-UseTLAB設(shè)定是否使用 本地線程分配緩沖

3 將內(nèi)存初始化為零值

內(nèi)存分配完成之后，虛擬機(jī)還必須將分配到的對(duì)象頭之外的空間都置為零值(如果使用了TLAB，也可以在分配TLAB時(shí)置零)，這樣可以保證對(duì)象的屬性字段不賦初始值就可以使用，此時(shí)程序訪問這些字段將得到字段類型對(duì)應(yīng)的零值(byte,short,int,long對(duì)應(yīng)的是 0，float和double對(duì)應(yīng)的是 0.0，boolean對(duì)應(yīng)的是 false，char對(duì)應(yīng)的是 \u0000，引用類型對(duì)應(yīng)的也是null)

4 設(shè)置對(duì)象頭信息

根據(jù)是否使用偏向鎖，設(shè)置對(duì)象頭信息，如對(duì)象是哪個(gè)類的實(shí)例、對(duì)象的hash碼、對(duì)象的GC分代年齡等

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本文題目：Java對(duì)象的創(chuàng)建方法
文章轉(zhuǎn)載：http://muchs.cn/article14/ieppde.html

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