new出对象时， JVM内部发生了什么

看到这篇文章觉得比以前看过的所有文章说的比透彻。 从来不写博客的我， 想写一篇翻译来传播原作者的精神哈哈。

原文出处：https://www.javaspring.net/java/what-happened-when-new-an-object-in-jvm

前言

如你所知， Java时一门面向对象语言， 开发时常常会创建一摞子对象。

User user = new User();

这样一行代码， JVM会做些什么事情呢？

对【对象】的理解

1. 内存布局

在Hotspot虚拟机内部， “对象”的内存布局被划分了三部分： 对象头， 实例数据， 和填充对齐。
对象头包括两部分信息， 第一部分用来存储对象本身运行时相关数据（HashCode，GC分代年龄，lock锁状态标志，等等）。
第二部分是类型指针， 指向Class元数据区。虚拟机用这个指针来确定这个对象对应的Class对象（如果有句柄池，就不会有这个东西）。如果new出来的对象是数组，会被存储数组长度，如下所示

Mard Word是一个【非固定】的把很多信息存储在一个尽可能小空间内的内存区域，同时也会根据对象状态来审时度势。

实例数据部分是实际存储的有效信息，即代码中定义的各种类型的字段内容，是由父类继承还是在子类中继承（这句是借助翻译工具翻译的， 刚开始没读懂什么意思）。

“对象填充“并非是实际分配来存储信息的，它只是在虚拟机中扮演一个花瓶的角色，因为HotSpot虚拟机对象对象的起始地址必须是8个字节的整数倍，

2.【对象】访问

在Java程序中， 我们通过指针（指向对象的引用）来操作对象。众所周知，对象是存储在堆中，然而其指针是存储在“虚拟机栈“ 那么指针是什么定位到堆内存的对象呢？

• 直接指针方法(HotSpot实现):直接存储在引用中的地址是堆中对象的地址。优点是定位速度快，缺点是对象移动(GC移动时的对象移动)本身需要修改
• 句柄方法:Java堆的一部分用作句柄池。引用存储对象的句柄地址，句柄包含对象实例和类型的特定位置信息。优点是对象的移动只改变了句柄中的实例数据指针，缺点是两次定位。

创建对象的操作

• 当虚拟机有遇到一个新的指令， 虚拟机会根据指令参数能否在常量池定位到Class的符号引号， 其后检查这个类是否已经被类加载器加载过。如果没有加载， 先加载类。
• 类型检查通过后，虚拟机将会为新的对象分配内存，所需内存大小在类加载后决定。
• 内存分配完成后，虚拟机将会把对象初始化为0， 是为了那些在程序代码里未设置初始值的字段能够直接被使用。对于静态变量， 会在类的准备阶段被初始化为0。
• 设置对象头的基本信息， 类元数据， HashCode， gc年龄，等等
• 以上操作完成后，一个新的对象诞生了。但是成员方法还未被访问，所有字段都是0。与此同时，要调用构造函数来根据程序员意愿实例化对象。静态变量的初始化操作会在类加载的初始化阶段完成。

有两种方法来分配内存

• 规则的Java堆内存（垃圾回收算法用标记压缩）， 用一个指针指向空闲内存，内存分配多少，指针移动多少。
• 不规则的Java堆内存（垃圾回收算法用标记清除），虚拟机维护了一个内存空闲列表， 当内存被分配能从空闲列表找到哪块空闲时足够用的， 同时更新这个列表
• 当内存不够用时， 将会发生一次GC（垃圾回收）

分配内存的并发解决方案
同步分配内存的骚操作—使用“CAS失败重试”来确保更新操作的原子性。每个线程在堆中预先分配一小部分内存，称为线程本地分配缓冲区(TLAB)，只有在TLAB耗尽并分配一个新的TLAB时，线程才在其TLAB上分配内存。需要同步锁。由-XX:+/-UseTLAB参数设置

创建对象重排序问题

A a = new A();

它被简单的分解为三个步骤

1. 为对象分配内存
2. 初始化对象
3. 设置指向内存

在2 ， 3步骤， 者2个指令有可能会被重排， 从而引起 在多线程环境下 “在访问对象的时候， 对象还未初始化完成“。 单例模式的双检锁会存在这个问题。你可以用“volatile“来禁止重排序， 问题解决。

自己写了个代码， 就当是复习了

如图所示， antlr=new AntlrDemo(); 在这一步的三个“jvm“指令当时， 如果对象的赋值先与初始化， 那么就空指针了。在volatile修饰下， 三个指令不会被重排。

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