一.對象的創建

1.類加載檢查

普通對象的創建過程：虛擬機遇到一條new指令時，首先將去檢查這個指令的參數是否能在常量池中定位到一個類的符號引用，並且檢查這個符號引用代表的類是否已被加載、解析和初始化過。如果沒有，那麽必須先執行相應的類加載過程。

2.分配內存

分配內存時主要註意兩個問題：1.如何分配空間。2.修改指針時如何實現線程安全。

如果內存是規整的，就使用“指針碰撞”的方式，即將空閑部分的指針移動對象內存大小相等的距離。如果內存不是規整的，虛擬機必須維護一個表，記錄那些內存塊可用，然後從中選擇足夠的空間分給要申請的對象實例，這種方式叫“空閑列表”。內存規整指的是一個分界指針恰好分割了已占用內存和空閑內存。

如何保證修改指針時線程安全。一種方法是對分配內存的空間動作進行同步處理（采用CAS配上失敗重試的方式保證跟新操作的原子性）；另一種方法是把內存分配的動作按照線程劃分在不同的空間之中進行，即每個線程在Java堆中預先分配一小塊內存，叫本地線程分配緩沖(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)，哪個線程需要分配內存，就在那個線程的TLAB上分配，只有TLAB用完並分配新的TLAB時，才需要同步鎖定。

3.初始化和設置

內存分配完成後，虛擬機將分配到的內存初始化為零值（除對象頭外），如果使用TLAB分配，也可提前值TLAB分配時進行。

然後執行<init>方法，把對象按照程序員的意願進行初始化，這樣有個真正可用的對象才算完全產生出來。

二.對象的內存布局

在HotSpot虛擬機中，對象在內存中的存儲布局可以分為3塊區域：對象頭（Header）、實例數據（Instance Data） 和 對齊填充（Padding）

1.對象頭

HotSpot虛擬機對象頭包括兩部分信息：第一部分用於存儲對象自身的運行時數據，如哈希碼（HashCode）、GC分代年齡、鎖狀態標誌、線程持有的鎖、偏向線程ID、偏向時間戳等。其數據並不固定，會根據不同狀態變化。

第二部分存儲的是類型指針，即對象指向它的類元數據的指針，虛擬機通過這個指針來確定這個對象屬於哪個類的實例。如果是數組，還會存儲數組長度。

2.實例數據

這部分是對象真正存儲的有效信息，也是在程序代碼中所定義的各種類型的字段內容。無論是從父類繼承下來的，還是在子類中定義的，都需要記錄起來。這部分的存儲順序會受到虛擬機分配策略參數和字段在Java源碼中定義順序的影響。相同寬度的字段總是被分配到一起，在此條件下父類定義的變量會出現在子類之前，如果CompactFileds參數值為true，那麽子類中較窄的變量也可能插入到父類變量的空隙之中。

3.對齊填充

HotSpot以8字節對齊，不滿8字節倍數，就需要通過對齊填充來補全。

三.對象的訪問定位

我們需要棧上的reference對象來操縱堆上的具體對象。reference類型在虛擬機中只規定了一個指向對象的引用，並沒有定義這個引用應該通過何種方式去定位、訪問堆中的對象的具體位置。目前有兩種方式。

1.使用句柄

如果使用句柄的話，在java堆中將劃分出一塊內存來作為句柄池，reference中存儲的就是對象的句柄地址，而句柄中包含了對象實例數據與類型數據各自的具體的地址信息。如下圖示。

2.直接指針

使用直接指針訪問，那麽Java堆對象的不居中就必須考慮如何放置訪問類型數據的相關信息，而reference中存儲的直接就是對象地址。如下圖所示。

這兩種對象訪問方式各有優勢，使用句柄來訪問的最大好處就是reference中存儲的是穩定的句柄地址，在對象唄移動時只會改變句柄中的實例數據指針，而reference本身不需要修改。

使用直接指針訪問方式的最大好處就是速度更快，它節省了一次指針定位的時間開銷，由於對象的訪問在Java中非常頻繁，因此這類開銷積少成多後也是一項非常可觀的執行成本。HotSpot使用的第二種方式進行對象訪問。

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