对象的创建过程(new 的过程)
来源:互联网 发布:linux 退出nano 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 23:51
在Java程序当中每时每刻都有对象被创建出来。在语言层面上,创建对象通常仅仅是使用一个new关键字而已,而在虚拟机中,对象(仅限于普通Java对象)的创建又是怎样一个过程呢?
虚拟机遇到一条new指令时,首先将去检查这个指令的参数能否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被加载、解析和初始化过。如果没有,那就先执行类加载的过程(关于类加载过程在后面的博客中会进行介绍)。
在类加载检查通过后,接下来虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类加载完成之后便可完全确定(在对象的内存布局部分会介绍)。
为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。有两种方式:
指针碰撞:假设Java堆中内存是规整的,所有用过的内存都放在一边,空闲的内存放在另一边,中间放着一个指针作为分界点的指示器,那分配内存就是将指针往空间空间挪动一段与对象大小相等的距离,这种分配内存的方式就被称为指针碰撞;
空闲列表:如果Java堆中的内存并不是规整的,已经使用的内存和空闲内存相互交错,那就没有办法简单地使用指针碰撞的方法进行内存分配了。虚拟机此时必须维护一个列表用来记录哪些内存块是可用的,在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间为分配给对象实例,并且更新列表上的记录,这种分配方式就被称为空闲列表。
选择哪一种分配方式由Java堆是否规整决定,而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。
除了如何划分可用空间之外,还要考虑的一个问题就是对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为,即使是仅仅修改一个指针的位置,在并发的情况之下也并不是线程安全的—-可能出现正在给对象A分配内存,指针还没来得及修改,对象B同时使用了原来的指针来分配内存的情况。解决方案也有两种:
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配上失败重试的方式保证更新操作的原子性;
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,即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存,称为本地线程缓冲分配(Thread
Local Allocation
Buffer,TLAB)。哪个线程需要分派内存,就在哪个线程的TLAB上分配,只有TLAB用完并分配新的TLAB时,才需要同步锁定。虚拟机是否使用TLAB,可以通过-XX:+/-UseTLAB参数来设定。
内存分配完成之后,虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值(不包括对象头),如果使用TLAB,则此工作可以提前至TLAB分配时进行。这一步操作保证了对象的实例字段在Java代码中可以不赋初值就可以直接使用,程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
接下来,虚拟机要对对象进行一些必要的设置,比如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。
在上面的工作完成之后,从虚拟机的角度来看,一个新的对象已经产生了。但从Java程序的角度来看,对象创建才刚刚开始 —— <init>方法还没执行,所有的字段都还为零。一般来说(由字节码中是否跟随invokespecial指令所决定),执行 new 指令之后会接着执行<init>方法,把对象按照程序员的意愿进行初始化,这样一个真正的对象才算创建完成。
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