HotSpot 虚拟机中的对象

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HotSpot 虚拟机中的对象

HotSpot 虚拟机在 Java 堆中对象分配、布局和访问的过程。

虚拟机遇到一条 new 指令时: 

1. 检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。 
2. 没有 则执行相应的类加载过程。 
3. 类加载检查通过后，虚拟机将为新生对象分配内存。

分配内存空间

对象所需内存的大小在类加载完成后便可以确定，为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从 Java 堆中划分出来。

  1. 假设 Java 堆 中的内存是规整的，所有用过的内存 和 空闲的内存各放一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那分配内存就仅仅是把 指针向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离，这种分配方式称为 “指针碰撞“(Bump the Pointer).
  2. 假设 Java 堆 中的内存是不规整的，已使用的内存和空闲的内存相互交错，这样就没有办法简单地进行指针碰撞，虚拟机就必须维护一个列表，记录哪些内存块是可用的，在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录，这种分配方式称为”空闲列表“(Free List).

选择哪种分配方式由Java 堆是否规整决定。而 Java 堆是否规整又由所采用的的垃圾收集器是否带有 压缩整理 功能决定。因此，在使用 Serial ，ParNew 等带 Compact 过程的收集器时，系统采用的分配算法是 指针碰撞。而使用 CMS 这种基于 Mark-Sweep 算法的收集器，通常采用空闲列表

内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值(不包括对象头)，如果使用 TLAB(Thread Local Allocation Buffer) 这一过程可以提前至 TLAB 分配时进行。

这一步操作保证了对象的实例字段在Java 代码中可以不赋初始值就直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。

然后虚拟机要对对象进行必要的设置，例如：该对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分带年龄等信息。

这些信息存放在对象的 对象头(Object Header)。根据虚拟机当前运行的状态的不同，如是否启用 偏向锁 等，对象头会有不同的设置方式。

从虚拟机的视角来看，一个新的对象已经产生了，但从 Java 程序的视角来看，对象的创建才刚开始 方法还没有执行，所有的字段都为 零值。

一般来说，由字节码中是否跟随 invokespecial 指令所决定，执行 new 指令后会接着执行 方法，

把对象按照程序员的医院进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完全产生。