玩转JVM中的对象及引用①：虚拟机中对象的创建过程

一、类加载检查

当Java虚拟机遇到一条new指令的时候，它会先去运行时常量池中寻找new的类的符号引用，并且检查这个符号引用所代表的类是否已经被加载、解析、初始化过。如果没有即需要进行相应的类加载过程。

二、为新生对象分配Java堆内存

对象所需要的内存大小在Java类加载的时候已经确定下来了。为对象分配堆内存相当于把一块内存分出来放置对象。

主要分配内存的方式有两种：指针碰撞和空闲列表。

• 指针碰撞：如果堆内存空间是规整的，那么，只需要将指针向空闲区域移动对象大小的内存即可以实现分配内存。
• 空闲列表：维护一个空闲列表，记录哪些内存空间是可以使用的，在分配内存的时候，选取一块足够大的空间分配给对象实例，并更新空闲列表。

注意到对象创建在虚拟机执行的过程中是非常频繁的行为，仅仅修改一个指针所指向的位置，在并发情况下不是线程安全的。因此也有两种解决方案：

1. 使用CAS并配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。
2. 给每一个线程在Java堆中预先分配线程私有分配缓冲区，哪个线程需要分配内存，只要在线程私有分配缓冲区中分配即可以。

三、将分配到的内存空间初始化零值

将分配到的内存空间初始化零值，这保证了实例字段不赋值可以直接使用。如果使用了TLAB，这一步可以提前到TLAB分配的时候进行。

四、对对象进行必要的设置

对象是哪个类的实例；

如何找到类的元数据信息；

对象的哈希码；

对象的GC分代年龄信息；

这些信息存在对象的对象头信息之中

五、构造函数

执行完以上四步，从虚拟机角度，一个对象已经产生了，但是对于java程序而言，构造函数还没有开始执行。接下来按照构造函数的要求，对对象进行初始化即可。

另：Java堆中对象的内存布局和访问定位

1. 对象头主要包含两类信息。第一类是用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。对象头的另外一部分是类型指针，即对象指向它的类型元数据的指针。
2. 类型数据部分是对象真正存储的有效信息，即程序代码中定义的各种类型的字段内容。
3. 对齐填充：任何对象的大小都必须是8字节的整数倍。

对象的访问定位：

• 使用句柄访问的话，Java堆中将可能会划分出来一块内存来作为句柄池。Reference变量中存放的是句柄池的地址，句柄池中存放有到对象实例数据的指针以及到对象类型数据的指针。
• 使用直接访问的话，reference变量中存放的是对象的实例数据、对象的实例数据中包含有到对象类型数据的指针。