Java创建对象的过程简介

Java创建对象的过程

简单记录一下Java创建对象的过程,就是new一个对象的时候发生了哪些事情。Java程序执行的过程在此不作说明,对象的创建过程只是程序执行过程的一部分。有关整个程序执行的过程,等熟悉了虚拟机之后在作说明。

对象创建过程简述

Java中对象的创建就是在堆上分配内存空间的过程,此处说的对象创建仅限于new关键字创建的普通Java对象,不包括数组对象的创建。

大致过程如下:

  1. 检测类是否被加载
  2. 为对象分配内存
  3. 为分配的内存空间初始化零值
  4. 对对象进行其他设置
  5. 执行init方法

检测类是否被加载

当虚拟机执行到new时,会先去常量池中查找这个类的符号引用。如果能找到符号引用,说明此类已经被加载到方法区(方法区存储虚拟机已经加载的类的信息),可以继续执行;如果找不到符号引用,就会使用类加载器执行类的加载过程,类加载完成后继续执行。

为对象分配内存

类加载完成以后,虚拟机就开始为对象分配内存,此时所需内存的大小就已经确定了。只需要在堆上分配所需要的内存即可。

具体的分配内存有两种情况:第一种情况是内存空间绝对规整,第二种情况是内存空间是不连续的。

  • 对于内存绝对规整的情况相对简单一些,虚拟机只需要在被占用的内存和可用空间之间移动指针即可,这种方式被称为指针碰撞。

  • 对于内存不规整的情况稍微复杂一点,这时候虚拟机需要维护一个列表,来记录哪些内存是可用的。分配内存的时候需要找到一个可用的内存空间,然后在列表上记录下已被分配,这种方式成为空闲列表。

分配内存的时候也需要考虑线程安全问题,有两种解决方案:

  • 第一种是采用同步的办法,使用CAS来保证操作的原子性。
  • 另一种是每个线程分配内存都在自己的空间内进行,即是每个线程都在堆中预先分配一小块内存,称为本地线程分配缓冲(TLAB),分配内存的时候再TLAB上分配,互不干扰。

为分配的内存空间初始化零值

对象的内存分配完成后,还需要将对象的内存空间都初始化为零值,这样能保证对象即使没有赋初值,也可以直接使用。

对对象进行其他设置

分配完内存空间,初始化零值之后,虚拟机还需要对对象进行其他必要的设置,设置的地方都在对象头中,包括这个对象所属的类,类的元数据信息,对象的hashcode,GC分代年龄等信息。

执行init方法

执行完上面的步骤之后,在虚拟机里这个对象就算创建成功了,但是对于Java程序来说还需要执行init方法才算真正的创建完成,因为这个时候对象只是被初始化零值了,还没有真正的去根据程序中的代码分配初始值,调用了init方法之后,这个对象才真正能使用。

到此为止一个对象就产生了,这就是new关键字创建对象的过程。过程如下:

检测类是否被加载–>为对象分配内存空间–>初始零值–>进行必要的设置–>调用init方法进行初始化。

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