Java 对象创建过程

对象创建

在语言层面，创建一个对象通常仅一个new关键字就可以解决了，但是在虚拟机中，对象的创建要经过一个复杂的过程。

方法区中的常量池

当虚拟机遇到一个new关键字时，首先去方法区中的常量池中找有没有这个类的符号引用，并检查这个符号代表的类是否已经被加载、解析和初始化过，如果没有先执行类的加载过程。

堆内存

类加载完成后，接下来在虚拟机中的堆上划分出一块内存，存储类的对象（大小在类加载完成后，根据其内部的变量类型与引用就可以确定类需要的空间大小）。由于GC的机制不同，所以在分配时可能存在两种机制。

空闲列表法

如果垃圾回收机制为标记清除法那么虚拟机必须维护一个列表，记录着哪一块内存可用，再分配时找到一块足够大的空间，划分给类对象实例。

指针碰撞法

如果垃圾回收机制为复制算法或标记整理法，那么在分配内存时，直接将指针向空闲区域移动一段与对象大小相等的距离即可。

在内存分配时，解决多线程同步的问题，有两种方案：一种是对分配内从空间的动作做同步处理；另一种是把内存分配按照线程划分，即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存，成为本地线程分配缓冲。

内存分配完成后，虚拟机将分配到的内存空间都初始化为零，这一步操作保证了对象中成员对象的初始化。

对象在内存中的存储结构

对象在内存中的存储结构可以分为对象头，实例数据，对齐填充。

对象头

对象头中存储了两部分信息，一部分存储对象自身运行时数据，如HashCode，GC分代年龄，锁状态标志等。对象头的另外一部分存储着类型指针，指向对象类元数据，虚拟机通过这部分信息确定对象是哪一个类的实例。

如果对象为数组，对象头中还应该记录数组的长度。因为不同对象可以通过类的元数据确定对象的大小，但是通过数组的元数据无法得知数组的长度。

实例数据

实例数据部分存储着对象的有效信息，主要是成员变量。无论是从父类继承的，还是在子类中定义的都要记录下来。存储的顺序主要受虚拟机分配策略的影响。

HotSpot中的分配策略为：long/double,int,short/char,byte/boolean,opps（Ordinary Object Pointers)。相同宽度的字段总是被放到一起，在满足这个条件的情况下，父类中定义的变量总是放到子类之前。

对齐填充

主要因为HotSpot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。