Java虚拟机 对象创建流程、初始化流程

前言

梳理对象创建流程和初始化流程

对象创建流程

1. new指令时，定位该指令的参数在常量池中的符号引用
   • 遇到new、getstatic、putstatic、invokestatic这4条字节码指令时，
   • 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用时。
   • 当初始化一个类时，发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。
   • 当虚拟机启动时，虚拟机会先初始化包含main()方法的主类。
   • 被动引用不会触发类的初始化：
     • 子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化。
     • 通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化。new ChildClass[0]。
     • 引用类中的常量，不会触发此类的初始化。
2. 如果没有，则进行类的加载、连接和初始化。
3. 虚拟机为新生对象分配内存
4. 将分配到的内存空间都初始化为零值，不包括对象头，并初始化对象头(哈希码、gc年龄等)
5. 调用对象方法

另外new对象操作不是原子性的，

1. 给Singleton实例分配内存
2. 调用Singleton()构造函数，进行初始化
3. 将mSingle对象指向分配的内存空间
   因为按照内存模型中线程工作内存回写到主内存时2、3的步骤是不确定的，当3在前面发生时，会引发DCL(Double check Lock)失效问题，可以使用volatile禁止指令重排，保证按顺序执行，直接从主内存读写，就不会出错了。

1. 类加载流程

深入理解Java虚拟机 第七章 虚拟机类加载时机与过程

2. 对象的内存布局

对象在内存中的布局分为三块区域：对象头、实例数据和对齐填充。

1. 对象头

Hotspot虚拟机的对象头主要包括两部分数据：Mark Word（标记字段）、Klass Pointer（类型指针），数组会多1字宽(32位: 4字节)来存储数组长度。

• Mark Word用于存储对象自身的运行时数据，它是实现轻量级锁和偏向锁的关键。
• Klass Point是对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例；

2. 实例数据

该部分是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容，包括父类继承下来的和子类中定义的。

3. 对齐填充

该部分不是必须的，某些虚拟机要求对象的起始地址必须是8字节的整数倍，即对象大小必须是8字节的整数倍，所以不足时就需要对齐。

4. Mark Word详解

JVM中对象头的方式有以下两种（以32位JVM为例）：

// 普通对象
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