對象創(chuàng)建流程

當(dāng)JAVA虛擬機(jī)碰到new字節(jié)碼指令時，首先會去常量池中查找是否有對應(yīng)的類名（也就是去查找是否有對應(yīng)的符號引用），然后去檢查這個符號引用代表的類是否已經(jīng)被加載，解析和初始化過。如果沒有會先進(jìn)行類加載過程。

當(dāng)類加載后，虛擬機(jī)將會為其分配內(nèi)存，為其分配的內(nèi)存大小是可知的，下面的內(nèi)存布局將會講解為什么是可知的。

分配內(nèi)存

分配內(nèi)存這時候有兩種情況：

1.假如堆里面的內(nèi)存是整齊的，用過的在一邊，沒有用過的內(nèi)存放在另外一邊（后期配圖），這個時候中間有個指針來作為兩邊內(nèi)存的界限，當(dāng)內(nèi)存分配時，指針移動對象內(nèi)存大小對應(yīng)的距離即可，這種叫==指針碰撞==。

2.堆里面的內(nèi)存空間不是規(guī)整的，這就需要記錄下來哪些內(nèi)存是可用的，哪些內(nèi)存是已經(jīng)被占用了的。這種方式就叫做==空閑列表==：將內(nèi)存中空閑內(nèi)存塊記錄到列表里面。當(dāng)分配對象時，直接從空閑列表里面進(jìn)行取出對應(yīng)大小的內(nèi)存塊即可。

這兩種情況又是根據(jù)采用的垃圾收集器是否帶有==空間壓縮整理的能力==劃分，如果垃圾收集器已經(jīng)具備了空間壓縮整理的能力那么他的內(nèi)存空間就是==被整理好的==，直接使用==指針碰撞==就好；但是如果是基于清除算法決定的垃圾回收器時，就只能用復(fù)雜的空閑列表來分配內(nèi)存。

并發(fā)解決方法

但是如果發(fā)生并發(fā)的話，可能在分配一個對象空間的時候又碰到另外一個線程也在分配空間，這個時候就會出現(xiàn)問題，解決方式有兩種：

1.通過CAS進(jìn)行同步處理，基于失敗重試的原則；2.將堆里面的空間進(jìn)行按線程分配，每個線程在隊中都會有塊內(nèi)存，當(dāng)線程分配內(nèi)存時，直接分配到自己線程的那塊內(nèi)存當(dāng)中，當(dāng)那小塊內(nèi)存用完時，在進(jìn)行CAS同步申請新的內(nèi)存，這種小塊內(nèi)存叫做==本地線程分配緩存（TLAB）==。

設(shè)置初始值

==分配完內(nèi)存之后需要給這部分內(nèi)存設(shè)置零值，不包括對象頭。當(dāng)通過TLAB分配內(nèi)存時，其實在分配內(nèi)存的時候就可以設(shè)置零值，不需要等到分配完在設(shè)置，因為這部分內(nèi)存區(qū)域是已知的不會出現(xiàn)分配時產(chǎn)生并發(fā)的問題==

在程序中可能會出現(xiàn)的問題

解釋：這步操作也就是說當(dāng)對象分配到內(nèi)存后就可以直接使用里面的字段，==但是這個是初始值==，如果說當(dāng)我分配完內(nèi)存后直接使用這個字段的話程序肯定會出問題（因為CPU是亂序執(zhí)行的，當(dāng)兩個操作互不關(guān)聯(lián)時，一個操作耗時一個操作不耗時，這時候CPU會進(jìn)行優(yōu)化讓不耗時的先運行。而且一個創(chuàng)建對象的過程需要多行字節(jié)碼來完成，所以可能會出現(xiàn)重排序的問題，但是這個概率特別低）這時候就需要用volatile關(guān)鍵字來保證有序性。

?其本身是通過在JVM平臺上面的Load，Store兩個讀寫屏障組合來保證的，對應(yīng)于intel的X86來說是基于MESI協(xié)議來保證的。其實JVM平臺規(guī)定了一些不能亂序執(zhí)行的原則：HappenBefore原則，里面就規(guī)定了volitaile關(guān)鍵字

?

設(shè)置對象頭

當(dāng)對象中的字段設(shè)置為對應(yīng)的默認(rèn)值（零值）時，需要設(shè)置對象頭里面的數(shù)據(jù)，這部分?jǐn)?shù)據(jù)包括兩部分：

對象頭數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.==對象自身運行時的數(shù)據(jù)== 比如：哈希碼（延遲到真正調(diào)用hashcode（）方法時才生成） 鎖狀態(tài)標(biāo)志 線程持有鎖 偏向鎖的線程ID 偏向時間戳 對象分代年齡 ...... 在未開啟壓縮指針的情況下，根據(jù)32位虛擬機(jī)和64位虛擬機(jī)不同，這部分?jǐn)?shù)據(jù)的總大小分別是32個比特和64個比特。這部分?jǐn)?shù)據(jù)叫做“Mark Word”，由于對象運行時存儲的數(shù)據(jù)很多，所以Mark Word是一個動態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有些數(shù)據(jù)其實根本用不到所以某些數(shù)據(jù)其實是沒有必要立馬就存儲的。

?32位的虛擬機(jī)中，MarkWord是32個比特，其中哈希碼占用25個比特，分代年齡占用4個，鎖標(biāo)志位占用兩個，剩下的另外一個比特固定為0。

?

2.==類型指針== 指向類的元數(shù)據(jù)信息，通過這個指針來確定該對象屬于哪個類的實例。

?（不是所有的虛擬機(jī)都必須在對象數(shù)據(jù)上設(shè)置類型指針）

?

==當(dāng)對象是數(shù)組。。。。==

?如果對象是數(shù)組，在對象頭中還會記錄數(shù)組長度，普通JAVA對象可以通過找到類的元數(shù)據(jù)信息確定JAVA對象的大小，但是數(shù)組長度是不能通過類的元數(shù)據(jù)信息推導(dǎo)出來的，所以需要在對象頭中設(shè)置數(shù)組長度

?

Class文件的<.init>

當(dāng)設(shè)置完字段的默認(rèn)值和對象頭的數(shù)據(jù)后，這個時候該調(diào)用Class對象的<.init>方法了即構(gòu)造函數(shù)。

對象的內(nèi)存布局

當(dāng)了解完前面的對象創(chuàng)建流程時，相信對于對象在堆中的內(nèi)存布局也已經(jīng)有兩大概的輪廓了，接下來進(jìn)行總結(jié)：

==分為三部分：對象頭，實例數(shù)據(jù)，對齊填充==

1.對象頭前面已經(jīng)詳細(xì)講過了，就不在闡述了

2.實例數(shù)據(jù)：記錄父類和當(dāng)前類中定義的字段，存儲的順序默認(rèn)是：long/doubles , ints , shorts/chars , bytes/booleans , oops。默認(rèn)順序遵從的原則是相同寬度的字段分配到一起，接著父類定義的變量在子類定義的變量的簽名。

3.對齊填充：==不是必然的== 占位符。由于HotSpot虛擬機(jī)自動內(nèi)存管理系統(tǒng)要求對象的起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍，也就是對象的大小都必須是8的倍數(shù)。對象頭剛剛說了無非是32比特或者64比特默認(rèn)就是八字節(jié)的，所以當(dāng)實例數(shù)據(jù)滿足八的倍數(shù)時，就不需要占位符，這部分?jǐn)?shù)據(jù)也就沒有；如果不滿足八的倍數(shù)，將添加占位符使整個對象大小為八的倍數(shù)。