Understanding the JVM（二）虚拟机对象的创建

对象创建

• 类加载检查

  遇到new指令时，先检查指令参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用：

  1. 如果能定位到，检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过；
  2. 如果不能定位到，或没有检查到，就先执行相应的类加载过程；

• 为对象分配内存

  对象所需内存的大小在类加载完成后便完全确定（JVM可以通过普通Java对象的类元数据信息确定对象大小），为对象分配内存相当于把一块确定大小的内存从Java堆里划分出来。

  分配方式：

  1. 指针碰撞

     如果Java堆是绝对规整的：一边是用过的内存，一边是空闲的内存，中间一个指针作为边界指示器；分配内存只需向空闲那边移动指针，这种分配方式称为”指针碰撞”（Bump the Pointer）；

  2. 空闲列表

     如果Java堆不是规整的：用过的和空闲的内存相互交错， 需要维护一个列表，记录哪些内存可用。 分配内存时查表找到一个足够大的内存，并更新列表，这种分配方式称为”空闲列表”（Free List）；

  3. 决定因素

     Java堆是否规整由JVM采用的垃圾收集器是否带有压缩功能决定的； 所以，使用Serial、ParNew等带Compact过程的收集器时，JVM采用指针碰撞方式分配内存；而使用CMS这种基于标记-清除（Mark-Sweep）算法的收集器时，采用空闲列表方式；

     后面了解垃圾收集时应注意这里的内容。

• 线程安全问题

  并发时，上面两种方式分配内存的操作都不是线程安全的，有两种解决方案：

  1. 同步处理

     对分配内存的动作进行同步处理：

     JVM采用CAS（Compare and Swap）机制加上失败重试的方式，保证更新操作的原子性；

     CAS：有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做；

  2. 本地线程分配缓冲区

     把分配内存的动作按照线程划分在不同的空间中进行：

     在每个线程在Java堆预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer,TLAB）。 哪个线程需要分配内存就从哪个线程的TLAB上分配，只有TLAB用完需要分配新的TLAB时，才需要同步处理；

     JVM通过”-XX：+/-UseTLAB”指定是否使用TLAB。

• 对象内存初始化为零

  对象内存初始化为零，但不包括对象头， 如果使用TLAB，可以提前至分配TLAB时进行，这保证了程序中对象（及实例变量）不显式赋值就直接使用，程序也能访问到零值。

  接下来虚拟机对对象进行必要的设置，包括设置对象头信息，包括类元数据引用、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等。

• 执行对象实例方法

  此时从程序员的视角来看，对象的创建才刚刚开始。此时没有执行

  <init>

  方法，所有的字段都是初始零值。

  <init>

  该方法把对象（实例变量）按照程序中定义的初始赋值进行初始化；