对象的创建
Java对象的创建大致上有以下几个步骤:

  1. 类加载检查: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号引用,并且检查这个符号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的加载过程

  2. 为对象分配内存:对象所需内存的大小在类加载完成后便完全确定,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。由于堆被线程共享,因此此过程需要进行同步处理(分配在TLAB上不需要同步)

  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),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:JVM对对象头进行必要的设置,保存一些对象的信息(指明是哪个类的实例,哈希码,GC年龄等)

  5. init:执行完上面的4个步骤后,对JVM来说对象已经创建完毕了,但对于Java程序来说,我们还需要对对象进行一些必要的初始化。

对象的内存分配
Java对象的内存分配有两种情况,由Java堆是否规整来决定(Java堆是否规整由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定):

  1. 指针碰撞(Bump the pointer):如果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
  2. 空闲列表(Free List):如果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

对象的访问定位
对象的访问形式取决于虚拟机的实现,目前主流的访问方式有使用句柄和直接指针两种:
使用句柄:
如果使用句柄访问,Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池,引用中存储的就是对象的句柄地址,而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息:

优势:引用中存储的是稳定的句柄地址,在对象被移动(垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为)时只会改变句柄中的实例数据指针,而引用本身不需要修改。

直接指针:

如果使用直接指针访问对象,那么对象的实例数据中就包含一个指向对象类型数据的指针,引用中存的直接就是对象的地址:

优势:速度更快,节省了一次指针定位的时间开销,积少成多的效应非常可观。

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