HotSpot虚拟机对象探秘

1.对象的创建

当Java虚拟机收到一条字节码new指令时，首先会去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，并且检查这个符号引用代表的类是否已经加载、解析和初始化过。如果没有必须先执行类加载过程。

在类加载检查通过后，接下来虚拟机会对新生对象分配内存。对象所需要的大小在类加载的时候可以确定了，为对象分配任务实际上等同于把一块确定大小的内存块从Java堆中划分出来。

1）如果堆中内存是绝对规整的，所有被使用过的内存都放在一边，空闲的内存被放在一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那所分配的内存是把那个指针向空闲方向移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；
2）如果堆中内存不规整，已经使用的内存和空闲的内存交错在一起，那么就没有办法进行指针碰撞，虚拟机就需要维护一个列表，记录那些内存块时可用的，在分配的时候在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，这种分配方式称为空闲列表。

选择哪种分配方式由Java堆是否规整决定，而堆是否规整又由垃圾收集器是否带有空间压缩整理的能力决定。因此，当使用Serial、ParNew等带压缩整理过程的收集器时，系统才用的分配算法是指针碰撞，既简单又高效；当使用CMS这种基于清除算法的收集器时，理论上可以采用较为复杂的空闲列表来分配内存。

对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为，即使仅仅修改一个指针的位置，在并发情况下也是线程不安全的，可能出现正在给A对象分配内存，指针没来得及修改，对象B又同时使用原来的指针来分配内存的情况，为了解决这种问题有两种方案：

1）一种是对分配内存空间的动作进行同步处理，实际上虚拟机采用CAS加上失败重试的方式保证更新操作的原子性；
2）另一种是把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程线程在Java堆中预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲（TLAB）,哪个线程需要分配内存，就在哪个线程的本地缓冲区中分配，只有本地缓冲区用完了，分配新的缓冲区时才需要同步锁定。
TLAB局限性：TLAB一般不会太大（占用eden区），所以大对象无法进行TLAB分配，只能直接分配到堆内存中。

内存分配完成之后，虚拟机必须将分配到的内存空间都初始化为零值，这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可以直接使用。

接下来，Java虚拟机还要对对象进行必要的设置，例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到这个对象的元数据、对象的GC分代年龄等信息。

在Java虚拟机层面一个对象已经创建完成，但是从Java程序视角来看还没有完成，对象创建开始（构造函数），即Class文件中的方法还没有执行，所有的字段都为默认的零值，当执行new指令的时候会接着执行方法，一个完整的对象才被构造出来。

2.对象的内存布局

3.对象的访问定位