JVM中对象的创建

一.JVM运行流程

JVM向操作系统申请内存，初始化运行时数据区，接下来装载使用的类，执行类里面相应方法的时候为当前虚拟机栈压入一个栈帧，方法执行完成后栈帧出栈，进行垃圾回收。

二.JVM中对象的创建过程

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符号引用：常量池里面有一个对B对象的引用，但是我们目前不知道B对象的真实地址，所以我们用一个字面量去代表B对象。这就叫做符号引用。在new出A对象，检查加载的时候，JVM会动态解析符号引用装换为真实的地址(直接引用)。

JVM基础(四)：Java类加载机制_符号引用转换为直接引用-CSDN博客

分配内存

分配内存的方式

为对象分配内存的方式有指针碰撞，空闲列表。

指针碰撞适用于内存空间较为规整的情况下，为A对象分配3格空间，指针往后移动三格；为下一个对象分配的时候，当前指针位置开始分配即可。

如果内存空间不规整的话，就需要用到空闲列表分配内存。JVM通过维护一张内存列表记录可用的内存块信息，当分配内存时，从列表中找到一个足够大的内存块分配给对象实例，并更新列表上的记录。

这时候可能会有多个线程同时申请一块内存，怎么解决并发安全呢？CAS加失败重试和为线程分配缓冲。

解决并发安全

CAS

CAS操作包括三个操作数---内存位置、预期数值和新值。CAS的实现逻辑是将内存位置处的数值与预期数值向比较，若相等则将内存位置处的值替换为新值。若不相等，则不做任何处理。

CAS的操作是抱着乐观的态度进行的，总认为自己可以成功完成操作，当多个线程同时使用CAS操作同一个变量的时候，只会有一个胜出并成功更新，其他均会失败。失败的线程不会被挂起，仅被告知失败，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。

举个例子，A和B进行CAS，A的预期值是0，新值是1，B的值是0，A拿到B的值0对比自己的预期值发现相同，就会把1赋值给B，B的值变成1；这时候C的预期值是0，新值是1，C拿到B的值0发现不是自己预期的值，CAS失败。

CAS是一种CPU的指令，CPU的指令要不就执行，要不就不执行，所以具有原子性。如果是多核CPU，会有一个lock指令，保证只有一个CPU执行。

给每一个线程分配一个线程缓冲

一般分配对象都在堆的新生代的Eden区上，如果开启本地线程缓冲，如果A线程和B线程都在Eden分配对象，会分别为这两个线程在Eden区上划分一块区域，让这两个线程分配对象。

JVM默认的方式就是线程缓冲，如果被禁用则使用CAS

内存空间初始化

为当前对象的成员变量初始化值，比说int类型的初始化为0。

设置

针对对象头的一些设置。

对象的内存布局

类型指针：当一个对象创建的时候，在堆里面存储的对象，会有一个类型指针指向方法区里面这个对象的类型。虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。

实例数据：实例数据就是我们所赋予给对象的那些属性信息，这部分内容是紧挨着对象头存储的。

对齐填充：对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot VM的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，换句话说就是对象的大小必须是8字节的整数倍。对象头正好是8字节的倍数（1倍或者2倍），因此当对象实例数据部分没有对齐的话，就需要通过对齐填充来补全。

对象初始化

构造方法执行。

对象的访问定位

我们一般执行一个方法的时候，会在当前线程的虚拟机栈里面压入一个栈帧，在这个方法里面执行Person person1 = new Person，会在堆里面创建一个对象，这个person的引用会存在虚拟机栈的局部变量表里面，Person类型会存在方法区里面。堆里面的对象的类型指针会指向方法区的Person类型，局部变量表里面的person引用会指向堆里面的对象。

局部变量表里面的person引用指向堆里面的对象，存在两种方式：句柄访问和直接指针。

句柄访问

Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference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和类型数据各自的具体地址信息。

举个例子，去浴室洗澡，我们拿到搓澡师傅的手牌是13号，这个13号就相当于一个句柄，这个句柄指向的真正对象是王师傅。就相当于这个句柄就是一个代号，我们通过这个代号找到真正的搓澡师傅。

好处：句柄稳定，对象被移动只要修改句柄中的地址，不需要修改线程里面虚拟机栈的栈帧的局部变量表里面的引用。

坏处：需要开辟一块独立的空间给句柄池；同时访问对象效率较低，需要通过两次指针。

直接指针

reference中直接存储的就是对象地址，对象中存储了到对象类型的类型指针。

使用直接指针的方式，访问速度快，节省了一次指针定位的开销。