前面幾篇博文分別介紹了JAVA的Class檔案格式、JVM的類載入機制和JVM的記憶體模型，這裡就索性把java物件的建立過程一併說完，這樣java物件的整個建立過程就基本上說明白了(當然你要有基礎才能真正看明白)。經常有人問我為什麼這麼喜歡鑽研底層的東西，首先，因為我以前的做硬體的和嵌入式的，興趣使然；其次，我個人感覺，如果不把上下打通，心裡老是有一堵牆過不去，說白了，這是個人因素，與好壞無關（當然，經常有人說，懂底層原理是成為高手的必經之路）。

    現在來說一下我當初學習JVM的原因，在學習JAVA之前，我只學過C/C++，當我接觸JAVA之後，發現JAVA與C++之間有著巨大的差異，其中最困惑我的就是C++的繼承和JAVA的繼承實現原理是否一樣(物件如何最終定位到欄位，無論這個欄位是自身的還是繼承過來的)？多型的實現機制是否相同？等等。因為之前看過《深度探索C++物件模型》，對C++的物件模型略知一二(一直打算寫一個C++物件模型的文章，苦於沒時間，後面一定補上)，所以我感覺JVM可以解答我的疑惑。

      關於物件的建立過程一般是從new指令(我說的是JVM的層面)開始的(具體請看圖1)，JVM首先對符號引用進行解析，如果找不到對應的符號引用，那麼這個類還沒有被載入，因此JVM便會進行類載入過程（具體載入過程可參見我的另一篇博文）。符號引用解析完畢之後，JVM會為物件在堆中分配記憶體，HotSpot虛擬機器實現的JAVA物件包括三個部分：物件頭、例項欄位和對齊填充欄位（具體內容請看圖2），其中要注意的是，例項欄位包括自身定義的和從父類繼承下來的（即使父類的例項欄位被子類覆蓋或者被private修飾，都照樣為其分配記憶體）。相信很多人在剛接觸面向物件語言時，總把繼承看成簡單的“複製”，這其實是完全錯誤的。JAVA中的繼承僅僅是類之間的一種邏輯關係（具體如何儲存記錄這種邏輯關係，則設計到Class檔案格式的知識，具體請看我的另一篇博文），唯有建立物件時的例項欄位，可以簡單的看成“複製”。

    為物件分配完堆記憶體之後，JVM會將該記憶體（除了物件頭區域）進行零值初始化，這也就解釋了為什麼JAVA的屬性欄位無需顯示初始化就可以被使用，而方法的區域性變數卻必須要顯示初始化後才可以訪問。最後，JVM會呼叫物件的建構函式，當然，呼叫順序會一直上溯到Object類。

    至此，一個物件就被建立完畢，此時，一般會有一個引用指向這個物件。在JAVA中，存在兩種資料型別，一種就是諸如int、double等基本型別，另一種就是引用型別，比如類、介面、內部類、列舉類、陣列型別的引用等。引用的實現方式一般有兩種，具體請看圖3。此處說一句題外話，經常用人拿C++中的引用和JAVA的引用作對比，其實他們兩個只是“名稱”一樣，本質並沒什麼關係，C++中的引用只是給現存變數起了一個別名(引用變數只是一個符號引用而已，編譯器並不會給引用分配新的記憶體)，而JAVA中的引用變數卻是真真正正的變數，具有自己的記憶體空間，只是不同的引用變數可以“指向”同一個物件而已。因此，如果要拿C++和JAVA引用物件的方式相對比，C++中的指標倒和JAVA中的引用如出一轍，畢竟，JAVA中的引用其實就是對指標的封裝。

    注：本文為原創博文，轉載請註明出處。

圖1  物件的建立過程 

圖2 物件的組成結構 

圖3  物件引用的兩種實現方式