java对象创建过程
引用:java面试通过手册工资号图片
1:类加载检查: 对象引用是否被加载,使用过,是否合法。
虚拟机遇到一条 new 指令时,首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到这个类的符号引用,并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载过、解析和初始化过。如果没有,那必须先执行相应的类加载过程。
2:分配内存: java堆中开辟一个空间存储对象实例
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。对象所需的内存大小在类加载完成后便可确定,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。分配方式有 “指针碰撞” 和 “空闲列表” 两种,选择那种分配方式由 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。(后续详细解释)
内存分配并发问题(补充内容,需要掌握)
在创建对象的时候有一个很重要的问题,就是线程安全,因为在实际开发过程中,创建对象是很频繁的事情,作为虚拟机来说,必须要保证线程是安全的,通常来讲,虚拟机采用两种方式来保证线程安全:
- CAS+失败重试: CAS 是乐观锁的一种实现方式。所谓乐观锁就是,每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作,如果因为冲突失败就重试,直到成功为止。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。
- TLAB:线程私有分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB) 为每一个线程预先在Eden区分配一块儿内存,JVM在给线程中的对象分配内存时,首先在TLAB分配,当对象大于TLAB中的剩余内存或TLAB的内存已用尽时,再采用上述的CAS进行内存分配。
大致理解:TLAB分配连续内存空间存放对象,内存不够时,采用CAS+失败重试(即非连续的内存空间中)进行对象存储。正确与否,待后续学习!
3:初始化(零值): JVM对对象中实例字段进行初始化为零值,程序未初始化对象,仍可使用该实例字段。
内存分配完成后,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),这一步操作保证了对象的实例字段在 Java 代码中可以不赋初始值就直接使用,程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
4:设置对象头: 对象头中主要存储对象地址值,元数据信息,以及GC分代年龄信息等,该部分完成后,JVM层次上,就意味着一对象创建成功。
初始化零值完成之后,虚拟机要对对象进行必要的设置,例如这个对象是那个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希吗、对象的 GC 分代年龄等信息。 这些信息存放在对象头中。 另外,根据虚拟机当前运行状态的不同,如是否启用偏向锁等,对象头会有不同的设置方式。
5:执行init方法:程序层次上的实例化操作,对对象中实例字段进行赋值等一系列操作。
在上面工作都完成之后,从虚拟机的视角来看,一个新的对象已经产生了,但从 Java 程序的视角来看,对象创建才刚开始,init 方法还没有执行,所有的字段都还为零。所以一般来说,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,这样一个真正可用的对象才算完全产生出来。
补充问题:对象的访问定位的两种方式
句柄:栈帧中局部变量表中引用---->java堆中句柄池(指针)--指针指向-->java堆中或常量池中存储地址。
直接指针:栈帧中局部变量表中引用---指针指向--->java堆中或常量池中存储地址。
总结:
句柄的好处:当对象被移动时,无需改变引用,只需修改句柄池中相应的实例数据指针。
直接指针的好处:速度快,少了一次指针定位的时间开销。
这两种对象访问方式各有优势。使用句柄来访问的最大好处是 reference 中存储的是稳定的句柄地址,在对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针,而 reference 本身不需要修改。使用直接指针访问方式最大的好处就是速度快,它节省了一次指针定位的时间开销。
String 类和常量池的一些用法
根据问题自行分析:常量池与堆空间;基础数据类型与其封装类型;以及缓存的影响,这些方面进行考虑。
String str1 = "str";//常量池中的对象 String str2 = "ing";//常量池中的对象 String str3 = "str" + "ing";//常量池中的对象 String str4 = str1 + str2; //在堆上创建的新的对象 String str5 = "string";//常量池中的对象 System.out.println(str3 == str4);//false System.out.println(str3 == str5);//true System.out.println(str4 == str5);//false
二次元老婆来了!