Java中New一個對象是個怎么樣的過程

這篇文章將為大家詳細講解有關Java中New一個對象是個怎么樣的過程，文章內容質量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關知識有一定的了解。

在語言層面創建對象（例如克隆、反序列化）通常僅僅是一個new關鍵字而已，而在虛擬機中，對象（普通Java對象，不包括數組和Class對象等）的創建時一個怎么樣的過程？

一、對象的創建

當虛擬機遇到一條new指令時候，首先去檢查這個指令的參數是否能在常量池中能否定位到一個類的符號引用，并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，那必須先執行相應的類加載過程。

在類加載檢查通過后，接下來虛擬機將為新生的對象分配內存。對象所需的內存的大小在類加載完成后便可以完全確定，為對象分配空間的任務等同于把一塊確定大小的內存從Java堆中劃分出來，目前常用的有兩種方式：

1.指針碰撞（Bump the Pointer）：假設Java堆的內存是絕對規整的，所有用過的內存都放一邊，空閑的內存放在另一邊，中間放著一個指針作為分界點的指示器，那所分配內存就僅僅把那個指針向空閑空間那邊挪動一段與對象大小相等的距離。

2.空閑列表（Free List）：如果Java堆中的內存并不是規整的，已使用的內存和空間的內存是相互交錯的，虛擬機必須維護一個空閑列表，記錄上哪些內存塊是可用的，在分配時候從列表中找到一塊足夠大的空間劃分給對象使用。

除了如何劃分可用空間外，在并發情況下劃分不一定是線程安全的，有可能出現正在給A對象分配內存，指針還沒有來得及修改，對象B又同時使用了原來的指針分配內存的情況，解決這個問題兩種方案：

1. 分配內存空間的動作進行同步處理：實際上虛擬機采用CAS配上失敗重試的方式保證了更新操作的原子性。

2. 內存分配的動作按照線程劃分在不同的空間中進行：為每個線程在Java堆中預先分配一小塊內存，稱為本地線程分配緩沖（Thread Local Allocation Buffer, TLAB）。

內存分配完后，虛擬機需要將分配到的內存空間中的數據類型都初始化為零值（不包括對象頭）；接下來虛擬機要對對象進行必要的設置，例如這個對象是哪個類的實例、如何才能找到類的元數據信息、對象的哈希碼、對象的GC分代年齡等信息，這些信息都存放在對象的對象頭中。

做完以上以后，從虛擬機視角來看，一個新的對象已經產生了，但是Java程序視角來看，執行new操作后會接著執行方法，把對象按照程序員的意愿進行初始化，這樣一個真正的對象就產生了。

二、對象的內存布局

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

（一）對象頭

1.第一部分用于存儲對象自身的運行時數據，如哈希碼、GC分代年齡、鎖狀態標志、線程持有的鎖、偏向線程ID、偏向時間戳等，官方稱為“Mark Word”。

2.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的哪個實例。面試：100道Java中高級面試題匯總+詳細拆解

（二）實例數據

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。

（三）對齊填充

對齊填充不是必然存在的，也沒有特別的含義，僅僅起著占位符的作用。

三、對象的訪問定位

建立對象是為了使用對象，我們的Java程序需要通過棧上的reference數據來操作堆上的具體對象。目前主流訪問方式有使用句柄和直接指針兩種：

（一）句柄訪問

Java堆中將會劃分出一塊內存來作為句柄池，reference中存儲的就是對象句柄位置，而句柄中包含了對象實例數據與類型數據各自的具體地址信息。

（二）直接指針訪問

如果使用直接指針訪問，那么Java堆對象的布局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。

關于Java中New一個對象是個怎么樣的過程就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。