對(duì)象創(chuàng)建流程

當(dāng)JAVA虛擬機(jī)碰到new字節(jié)碼指令時(shí)，首先會(huì)去常量池中查找是否有對(duì)應(yīng)的類(lèi)名（也就是去查找是否有對(duì)應(yīng)的符號(hào)引用），然后去檢查這個(gè)符號(hào)引用代表的類(lèi)是否已經(jīng)被加載，解析和初始化過(guò)。如果沒(méi)有會(huì)先進(jìn)行類(lèi)加載過(guò)程。

當(dāng)類(lèi)加載后，虛擬機(jī)將會(huì)為其分配內(nèi)存，為其分配的內(nèi)存大小是可知的，下面的內(nèi)存布局將會(huì)講解為什么是可知的。

分配內(nèi)存

分配內(nèi)存這時(shí)候有兩種情況：

1.假如堆里面的內(nèi)存是整齊的，用過(guò)的在一邊，沒(méi)有用過(guò)的內(nèi)存放在另外一邊（后期配圖），這個(gè)時(shí)候中間有個(gè)指針來(lái)作為兩邊內(nèi)存的界限，當(dāng)內(nèi)存分配時(shí)，指針移動(dòng)對(duì)象內(nèi)存大小對(duì)應(yīng)的距離即可，這種叫==指針碰撞==。

2.堆里面的內(nèi)存空間不是規(guī)整的，這就需要記錄下來(lái)哪些內(nèi)存是可用的，哪些內(nèi)存是已經(jīng)被占用了的。這種方式就叫做==空閑列表==：將內(nèi)存中空閑內(nèi)存塊記錄到列表里面。當(dāng)分配對(duì)象時(shí)，直接從空閑列表里面進(jìn)行取出對(duì)應(yīng)大小的內(nèi)存塊即可。

這兩種情況又是根據(jù)采用的垃圾收集器是否帶有==空間壓縮整理的能力==劃分，如果垃圾收集器已經(jīng)具備了空間壓縮整理的能力那么他的內(nèi)存空間就是==被整理好的==，直接使用==指針碰撞==就好；但是如果是基于清除算法決定的垃圾回收器時(shí)，就只能用復(fù)雜的空閑列表來(lái)分配內(nèi)存。

并發(fā)解決方法

但是如果發(fā)生并發(fā)的話，可能在分配一個(gè)對(duì)象空間的時(shí)候又碰到另外一個(gè)線程也在分配空間，這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，解決方式有兩種：

1.通過(guò)CAS進(jìn)行同步處理，基于失敗重試的原則；2.將堆里面的空間進(jìn)行按線程分配，每個(gè)線程在隊(duì)中都會(huì)有塊內(nèi)存，當(dāng)線程分配內(nèi)存時(shí)，直接分配到自己線程的那塊內(nèi)存當(dāng)中，當(dāng)那小塊內(nèi)存用完時(shí)，在進(jìn)行CAS同步申請(qǐng)新的內(nèi)存，這種小塊內(nèi)存叫做==本地線程分配緩存（TLAB）==。

設(shè)置初始值

==分配完內(nèi)存之后需要給這部分內(nèi)存設(shè)置零值，不包括對(duì)象頭。當(dāng)通過(guò)TLAB分配內(nèi)存時(shí)，其實(shí)在分配內(nèi)存的時(shí)候就可以設(shè)置零值，不需要等到分配完在設(shè)置，因?yàn)檫@部分內(nèi)存區(qū)域是已知的不會(huì)出現(xiàn)分配時(shí)產(chǎn)生并發(fā)的問(wèn)題==

在程序中可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題

解釋?zhuān)哼@步操作也就是說(shuō)當(dāng)對(duì)象分配到內(nèi)存后就可以直接使用里面的字段，==但是這個(gè)是初始值==，如果說(shuō)當(dāng)我分配完內(nèi)存后直接使用這個(gè)字段的話程序肯定會(huì)出問(wèn)題（因?yàn)?a href="http://www.zgszdi.cn/v/tag/132/" target="_blank">CPU是亂序執(zhí)行的，當(dāng)兩個(gè)操作互不關(guān)聯(lián)時(shí)，一個(gè)操作耗時(shí)一個(gè)操作不耗時(shí)，這時(shí)候CPU會(huì)進(jìn)行優(yōu)化讓不耗時(shí)的先運(yùn)行。而且一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的過(guò)程需要多行字節(jié)碼來(lái)完成，所以可能會(huì)出現(xiàn)重排序的問(wèn)題，但是這個(gè)概率特別低）這時(shí)候就需要用volatile關(guān)鍵字來(lái)保證有序性。

?其本身是通過(guò)在JVM平臺(tái)上面的Load，Store兩個(gè)讀寫(xiě)屏障組合來(lái)保證的，對(duì)應(yīng)于intel的X86來(lái)說(shuō)是基于MESI協(xié)議來(lái)保證的。其實(shí)JVM平臺(tái)規(guī)定了一些不能亂序執(zhí)行的原則：HappenBefore原則，里面就規(guī)定了volitaile關(guān)鍵字

?

設(shè)置對(duì)象頭

當(dāng)對(duì)象中的字段設(shè)置為對(duì)應(yīng)的默認(rèn)值（零值）時(shí)，需要設(shè)置對(duì)象頭里面的數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)包括兩部分：

對(duì)象頭數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.==對(duì)象自身運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)== 比如：哈希碼（延遲到真正調(diào)用hashcode（）方法時(shí)才生成） 鎖狀態(tài)標(biāo)志 線程持有鎖 偏向鎖的線程ID 偏向時(shí)間戳 對(duì)象分代年齡 ...... 在未開(kāi)啟壓縮指針的情況下，根據(jù)32位虛擬機(jī)和64位虛擬機(jī)不同，這部分?jǐn)?shù)據(jù)的總大小分別是32個(gè)比特和64個(gè)比特。這部分?jǐn)?shù)據(jù)叫做“Mark Word”，由于對(duì)象運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)很多，所以Mark Word是一個(gè)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有些數(shù)據(jù)其實(shí)根本用不到所以某些數(shù)據(jù)其實(shí)是沒(méi)有必要立馬就存儲(chǔ)的。

?32位的虛擬機(jī)中，MarkWord是32個(gè)比特，其中哈希碼占用25個(gè)比特，分代年齡占用4個(gè)，鎖標(biāo)志位占用兩個(gè)，剩下的另外一個(gè)比特固定為0。

?

2.==類(lèi)型指針== 指向類(lèi)的元數(shù)據(jù)信息，通過(guò)這個(gè)指針來(lái)確定該對(duì)象屬于哪個(gè)類(lèi)的實(shí)例。

?（不是所有的虛擬機(jī)都必須在對(duì)象數(shù)據(jù)上設(shè)置類(lèi)型指針）

?

==當(dāng)對(duì)象是數(shù)組。。。。==

?如果對(duì)象是數(shù)組，在對(duì)象頭中還會(huì)記錄數(shù)組長(zhǎng)度，普通JAVA對(duì)象可以通過(guò)找到類(lèi)的元數(shù)據(jù)信息確定JAVA對(duì)象的大小，但是數(shù)組長(zhǎng)度是不能通過(guò)類(lèi)的元數(shù)據(jù)信息推導(dǎo)出來(lái)的，所以需要在對(duì)象頭中設(shè)置數(shù)組長(zhǎng)度

?

Class文件的<.init>

當(dāng)設(shè)置完字段的默認(rèn)值和對(duì)象頭的數(shù)據(jù)后，這個(gè)時(shí)候該調(diào)用Class對(duì)象的<.init>方法了即構(gòu)造函數(shù)。

對(duì)象的內(nèi)存布局

當(dāng)了解完前面的對(duì)象創(chuàng)建流程時(shí)，相信對(duì)于對(duì)象在堆中的內(nèi)存布局也已經(jīng)有兩大概的輪廓了，接下來(lái)進(jìn)行總結(jié)：

==分為三部分：對(duì)象頭，實(shí)例數(shù)據(jù)，對(duì)齊填充==

1.對(duì)象頭前面已經(jīng)詳細(xì)講過(guò)了，就不在闡述了

2.實(shí)例數(shù)據(jù)：記錄父類(lèi)和當(dāng)前類(lèi)中定義的字段，存儲(chǔ)的順序默認(rèn)是：long/doubles , ints , shorts/chars , bytes/booleans , oops。默認(rèn)順序遵從的原則是相同寬度的字段分配到一起，接著父類(lèi)定義的變量在子類(lèi)定義的變量的簽名。

3.對(duì)齊填充：==不是必然的== 占位符。由于HotSpot虛擬機(jī)自動(dòng)內(nèi)存管理系統(tǒng)要求對(duì)象的起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍，也就是對(duì)象的大小都必須是8的倍數(shù)。對(duì)象頭剛剛說(shuō)了無(wú)非是32比特或者64比特默認(rèn)就是八字節(jié)的，所以當(dāng)實(shí)例數(shù)據(jù)滿足八的倍數(shù)時(shí)，就不需要占位符，這部分?jǐn)?shù)據(jù)也就沒(méi)有；如果不滿足八的倍數(shù)，將添加占位符使整個(gè)對(duì)象大小為八的倍數(shù)。