在代码层面,我们通过new关键字创建一个对象:

Object obj=new Object();

而虚拟机中,创建一个对象,则经过了许多环节,JVM的内存结构可以通过另一篇文章了解:一个“Hello World”理解JVM运行时数据区 ,本文主要基于JVM的内存结构,聊聊对象在JVM中是怎么创建的:

  1. 虚拟机遇到new指令,首先检查new的参数是否能在方法区中的常量池中定位到一个类的符号引用,并且检查这个类是否已被加载、解析和初始化过,如果没有,则先执行类加载机制;(先check是否需要load class,确保类已加载)
  2. 接着,虚拟机将为对象在堆(Java Heap)中分配一块内存,对象所需内存的大小在类加载(Class Load)完成后已经可以确定。分配的方式主要有2种:指针碰撞(Bump the Pointer)和空闲列表(Free List)
  3. 分配完内存,虚拟机会对这些空间初始化为零值,这步操作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。
  4. 接着初始化对象头;对象头的信息包括:类的元数据信息、哈希码、GC分代年龄、是否启用偏向锁等
  5. 调用<init>方法

关键字词典:

指针碰撞:假设Java堆中的内存是规整的,所有已分配的内存都在一边,空闲的内存在另一边,指针的位置在两者中间;当需要分配内存时,只需要将指针向空闲内存区域移动与对象大小相同的距离,这种分配方式叫做“指针碰撞”;Serial、ParNew等带Campact过程的收集器采用的就是指针碰撞;

空闲列表:假设Java堆中的内存是不规整的,这些空闲的内存由一个表在维护,当需要分配内存给一个对象时,就会在这张表中查找一个足够的空闲空间出来分配给该对象,并更新记录。基于Mark-Sweep的CMS收集器就是使用空闲列表;

TLAB:内存的分配涉及了并发时线程安全的问题,因此每个线程在Java堆中会预先分配一小块内存作为该线程的“本地缓冲区”(Thread Local Allocation Buffer),那个线程需要分配内存直接在该线程的TLAB上分配,只有TLAB用完需要分配新的TLAB时,才需要同步锁定内存。是否启用TLAB,可以通过-XX:+/-UseTLAB参数设定;第2、第3步都是在TLAB内完成。

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