【学习笔记】深入理解JVM之对象的实例化

参考尚硅谷JVM 102 - 106 集

首发地址：地址

1、JVM对象的实例化

1.1 对象的创建方式

对象有一下几种创建对象的方式

• new

Object object = new Object();

• Class的newInstance()

Object object = Object.class.newInstance();

• Constructor的newInstance（XXX）反射获取构造器，构造器.newInstance()

Object Object = Object.class.getConstructor().newInstance();

• clone() 要想使用clone，必须实现Cloneable并重写clone方法

Test test = new Test();
Object clone = test.clone();

• 反序列化（备注：需要实现序列化接口并且要先有序列化文件）

• 第三方库 Objenesis

1.2 创建对象的步骤

创建对象有以下几种步骤：

• 1、判断对象对应的类是否加载、链接、初始化。
• 2、为对象分配内存
  • 如果内存规整 > 指针碰撞
  • 如果内存不规整
    • 虚拟机需要维护一个列表
    • 空闲列表分配
• 3、处理并发安全问题
  • 采用 CAS 配上失败重试保证更新到的原子性
  • 每个线程预先分配一块 TLAB
• 4、初始化分配到的空间
  • 所有属性设置默认值，保证对象实例字段在不赋值的时可以直接使用
• 5、设置对象的对象头
• 6、执行 init 方法进行初始化

2、对象的内存布局

对象的内存布局不是JVM规范的一部分，属于实现的细节，Hotspot将对象分成3部分： 对象头、实例数据、对齐填充 。

详细图：

🌲 常见面试题

1、对象在JVM中是如何存储的呢？

2、对象头信息里面有哪些东西？

3、Java对象头中有什么？

答案参考：

地址

3、对象访问定位

首先我们要知道 JVM 是如何通过栈帧中的对象引用访问到其内部的对象实例的呢？

我们的 Java 程序会通过栈上的 reference 数据来操作堆上的具体对象。由于 reference 类型在 《Java虚拟机规范》 里面只规定了它是一个指向对象的引用，并没有定义这个引用应该通过什么方式去定位、访问到堆中对象的具体位置，所以对象访问方式也是由虚拟机实 现而定的，主流的访问方式主要有使用 句柄和直接 指针两种。

3.1 句柄指针

·如果使用句柄访问的话，Java 堆中将可能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与类型数据各自具体的地址信息，其结构如下图：

优点：

使用句柄来访问的最大好处就是 reference 中存储的是稳定句柄地 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 reference 本身不需要被修改。

3.2 直接指针

使用 直接指针 访问的话，Java 堆中对象的内存布局就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，reference 中存储的直接就是对象地址，如果只是访问对象本身的话，就不需要多一次间接访问 的开销，如下图：

优点：

使用直接指针来访问最大的好处就是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销，由于对象访 问在Java中非常频繁，因此这类开销积少成多也是一项极为可观的执行成本。

⚠️ 注意： HotSpot 使用的是直接指针访问。