引入

?在上一篇中，我們已經(jīng)了解到類(lèi)是如何加載到內(nèi)存中去的。上一篇中曾聊到過(guò)這樣的一個(gè)問(wèn)題：類(lèi)加載和對(duì)象實(shí)例化有什么區(qū)別和聯(lián)系？
?在上一篇中，我是這樣來(lái)描述的：

如果對(duì)Java有一些了解，你就應(yīng)該知道類(lèi)可以分為兩個(gè)大的部分：類(lèi)本身和類(lèi)的實(shí)例。類(lèi)加載機(jī)制加載的是類(lèi)本身，而類(lèi)的實(shí)例化是針對(duì)的類(lèi)的實(shí)例。

一個(gè)類(lèi)只會(huì)被加載一次，所以在方法區(qū)中只有一個(gè)java.lang.Class對(duì)象能代表當(dāng)前類(lèi)；而一個(gè)類(lèi)的實(shí)例可以有多個(gè)，實(shí)例對(duì)象基本上都是在堆中分配的內(nèi)存。

類(lèi)的實(shí)例化必須依賴(lài)于類(lèi)加載，在實(shí)例化時(shí)必須是被jvm認(rèn)可的類(lèi)型，而被jvm認(rèn)可就是類(lèi)的加載。類(lèi)的實(shí)例化干的第一件事就是檢查當(dāng)前類(lèi)是不是已經(jīng)被加載過(guò)了，如果沒(méi)有加載，則應(yīng)先加載類(lèi)。

?這一篇我們就來(lái)看看類(lèi)在實(shí)例化的時(shí)候到底干了些什么。相信通過(guò)這部分內(nèi)容，能對(duì)對(duì)象的實(shí)例化有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，而通過(guò)這兩篇的內(nèi)容能對(duì)類(lèi)在虛擬機(jī)中是如何被使用的有一個(gè)比較全面的認(rèn)知。

?請(qǐng)注意，本篇文章的內(nèi)容是基于最常用的HotSpot虛擬機(jī)和Java堆為例展開(kāi)的。

對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程

?眾所周知，Java是一門(mén)面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，在程序運(yùn)行期間，無(wú)時(shí)無(wú)刻都有對(duì)象被創(chuàng)建出來(lái)。我們都知道在應(yīng)用程序中可以通過(guò)new運(yùn)算符來(lái)創(chuàng)建新的對(duì)象，那么在虛擬機(jī)中又是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的呢？如果你對(duì)對(duì)象創(chuàng)建有一些了解，可能會(huì)說(shuō)：虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)來(lái)產(chǎn)生對(duì)象。那么，虛擬機(jī)又是如何調(diào)用你的構(gòu)造函數(shù)的呢？一個(gè)對(duì)象真的是在構(gòu)造函數(shù)中被創(chuàng)建的嗎？

?注意，本篇內(nèi)容討論的對(duì)象并不包括數(shù)組和Class對(duì)象。

?總的來(lái)說(shuō)，對(duì)象的創(chuàng)建應(yīng)該包含這樣的幾個(gè)大步驟：類(lèi)加載檢查、分配空間、初始化零值、設(shè)置對(duì)象頭和執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)。下面我們將針對(duì)這些步驟一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行分析，每一個(gè)步驟到底干了什么。

類(lèi)加載檢查

?簡(jiǎn)而言之，虛擬機(jī)如果遇到一條字節(jié)碼為new的指令時(shí)，首先會(huì)去檢查這個(gè)指令的參數(shù)是否能在常量池中定位到一個(gè)類(lèi)的符號(hào)引用。
?并且檢查這個(gè)符號(hào)引用代表的類(lèi)是否已經(jīng)經(jīng)過(guò)類(lèi)加載階段（被加載、解析和初始化過(guò)）。如果沒(méi)有，則應(yīng)先進(jìn)行類(lèi)加載，這是對(duì)象實(shí)例化的硬性前提。

?這一步很好理解，說(shuō)白了就是判斷我們需要實(shí)例化的類(lèi)是不是已經(jīng)被加載進(jìn)內(nèi)存了。在聊類(lèi)加載機(jī)制的時(shí)候，我們有提到這樣的內(nèi)容：每一個(gè)類(lèi)被加載后都會(huì)在方法區(qū)中創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class對(duì)象。這句話(huà)實(shí)際上是一個(gè)高度概括后的總結(jié)，忽略了很多的細(xì)節(jié)。
?針對(duì)上面提到的細(xì)節(jié)，這里補(bǔ)充一點(diǎn)內(nèi)容：虛擬機(jī)在執(zhí)行類(lèi)加載任務(wù)后，關(guān)于這個(gè)類(lèi)的定義最終會(huì)被放到方法區(qū)中的運(yùn)行時(shí)常量池中去。注意在這里我用了“最終”一詞，在類(lèi)加載的過(guò)程中，關(guān)于這個(gè)類(lèi)的定義是放在方法區(qū)的Class文件常量表中，在初始化完成后，虛擬機(jī)才會(huì)把這個(gè)類(lèi)的定義搬到方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中。

分配空間

?在類(lèi)加載檢查通過(guò)后，虛擬機(jī)開(kāi)始為新生對(duì)象分配空間；
?事實(shí)上，對(duì)象所需內(nèi)存空間的大小在類(lèi)加載完成后便已經(jīng)確定了。

?分配空間很好理解，就是把一塊空閑的空間從堆空間中劃分出來(lái)，就像切蛋糕一樣，把一塊切好的蛋糕分給你，你就可以吃這塊蛋糕了。
?分配空間有兩種方式：

指針碰撞：假設(shè)Java堆中的內(nèi)存是規(guī)整的，所有空閑的在一邊，所有被使用的在另一邊，中間有一個(gè)臨界指針，這個(gè)時(shí)候分配內(nèi)存就只需要把指針向著空閑的那邊移動(dòng)要分配空間大小的距離就可以了；

空閑列表：如果Java堆中的內(nèi)存并不規(guī)整，被用的和空閑的混雜在一起，就只能維護(hù)一個(gè)列表，列表上記錄下哪些內(nèi)存是空閑的，這個(gè)時(shí)候分配內(nèi)存就是在列表中找一塊足夠大的區(qū)域進(jìn)行分配，分配完后需要維護(hù)列表上的記錄；

?這兩種分配方式各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，虛擬機(jī)會(huì)根據(jù)不同的垃圾回收機(jī)制采用相應(yīng)的分配方式。具體的內(nèi)容在虛擬機(jī)垃圾回收機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)分析。
?關(guān)于虛擬機(jī)GC參見(jiàn)：此處應(yīng)該插眼。

初始化零值

?在內(nèi)存分配之后，虛擬機(jī)會(huì)把部分內(nèi)存空間進(jìn)行初始化為零值。

?注意"部分"一詞，這里的部分指的是除對(duì)象頭以外的空間。接下來(lái)會(huì)談到這一塊，先有這么個(gè)概念就行。
?如果你還有印象的話(huà)，我們?cè)陬?lèi)加載的準(zhǔn)備階段也提到了給剛分配的內(nèi)存初始化對(duì)應(yīng)類(lèi)型的零值。在這里，其實(shí)也是一樣的，主要作用是為了保證對(duì)象的實(shí)例字段（在類(lèi)加載的準(zhǔn)備階段則是為了保證類(lèi)變量）可以不用賦初始值就直接使用，這種情況下訪問(wèn)到這些字段的值就是對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)類(lèi)型的零值。

設(shè)置對(duì)象頭

?給對(duì)象的分配的空間中，有一部分是對(duì)象頭（Header），這一部分存儲(chǔ)了對(duì)象的相關(guān)信息，但不是對(duì)象的實(shí)例數(shù)據(jù)；
?Header中主要包括有：對(duì)象的所屬類(lèi)、對(duì)象的hashcode、GC的分代年齡信息等等。

?這里你應(yīng)該知道為什么初始化零值的時(shí)候?yàn)槭裁匆懦龑?duì)象頭的空間，因?yàn)閷?duì)象頭的初始化有單獨(dú)的豪華包間，不需要在上一步初始化。
?設(shè)置對(duì)象頭這部分內(nèi)容不理解沒(méi)關(guān)系，等到我們分析了對(duì)象的內(nèi)存布局再回過(guò)頭來(lái)看這塊就明白了。

執(zhí)行<init>()方法

?一個(gè)對(duì)象的對(duì)象頭被初始化后，虛擬機(jī)就算干完了他應(yīng)該的事情：創(chuàng)建了一個(gè)對(duì)象，分配了空間，實(shí)例數(shù)據(jù)也有了初始值。但從我們的視角來(lái)看，他并沒(méi)有，因?yàn)橛晌覀兎峙涞娜蝿?wù)還沒(méi)有干呀！
?所以，還有最后的一個(gè)步驟，按照我們的意愿對(duì)新生對(duì)象進(jìn)行初始化。

?執(zhí)行<init>()方法：包含非靜態(tài)成員變量的賦值、非靜態(tài)代碼塊、構(gòu)造函數(shù)三塊。

?<init>()方法并不等同于我們的構(gòu)造函數(shù)，它包含了我們對(duì)非靜態(tài)成員變量（以下簡(jiǎn)稱(chēng)實(shí)例變量）的賦值、非靜態(tài)代碼塊、構(gòu)造函數(shù)幾者的結(jié)合。
?這三塊內(nèi)容的執(zhí)行順序?yàn)椋?/p>

非成員變量初始化

非靜態(tài)代碼塊

構(gòu)造函數(shù)

?并且和類(lèi)加載過(guò)程相似，如果一個(gè)類(lèi)繼承自另一個(gè)類(lèi)，那么在實(shí)例化這個(gè)類(lèi)時(shí)會(huì)先執(zhí)行父類(lèi)的<init>()方法。如下的代碼片段所示：

    // 父類(lèi)
    public class Parent {
        public int parentValue = 10;
        {
            System.out.println("Parent類(lèi)的代碼塊開(kāi)始...");
            System.out.println("Parent類(lèi)實(shí)例的parentValue第一次 = " + parentValue);
            parentValue = 20;
            System.out.println("Parent類(lèi)實(shí)例的parentValue第二次 = " + parentValue);
            System.out.println("Parent類(lèi)的代碼塊結(jié)束...");
        }
        public Parent(){
            System.out.println("Parent類(lèi)的構(gòu)造方法...");
        }
    }
    // 子類(lèi)
    public class Sub extends Parent {
        public int value = parentValue;
        {
            System.out.println("Sub類(lèi)的代碼塊開(kāi)始...");
            System.out.println("Sub類(lèi)實(shí)例的value第一次 = " + value);
            System.out.println("Sub類(lèi)的代碼塊結(jié)束...");
        }
        public Sub(){
            System.out.println("Sub類(lèi)的構(gòu)造方法...");
        }
    }
    // 入口
    public class ClinitTest {
        public static void main(String[] args){
            Sub sub = new Sub();
        }
    }
    /*******************結(jié)果********************/
    Parent類(lèi)的代碼塊開(kāi)始...
    Parent類(lèi)實(shí)例的parentValue第一次 = 10
    Parent類(lèi)實(shí)例的parentValue第二次 = 20
    Parent類(lèi)的代碼塊結(jié)束...
    Parent類(lèi)的構(gòu)造方法...
    Sub類(lèi)的代碼塊開(kāi)始...
    Sub類(lèi)實(shí)例的value第一次 = 20
    Sub類(lèi)的代碼塊結(jié)束...
    Sub類(lèi)的構(gòu)造方法...
    /*******************解析********************/
    // 在main方法中，我們new了一個(gè)Sub類(lèi)，所以肯定會(huì)去實(shí)例化Sub類(lèi)
    // Sub類(lèi)繼承自Parent類(lèi)，所以在實(shí)例化Sub之前會(huì)先實(shí)例化Parent類(lèi)
    // 關(guān)于執(zhí)行順序，可自行驗(yàn)證

?在上一篇中我們也提到了類(lèi)構(gòu)造器<clinit>()方法和構(gòu)造方法<init>()的區(qū)別，這里再簡(jiǎn)單做一下比較。

這兩個(gè)方法都是在編譯階段生成的，即在.class文件中有對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼描述；但用途不一樣，clinit方法用于初始化類(lèi)變量，而init方法用于初始化實(shí)例變量、執(zhí)行非靜態(tài)代碼塊和執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)；

<clinit>()方法一定比<init>()方法先開(kāi)始執(zhí)行；

?對(duì)于<clinit>()方法一定比<init>()方法先開(kāi)始執(zhí)行，這個(gè)只是表示類(lèi)的初始化一定會(huì)比實(shí)例的初始化先開(kāi)始。但這并不能表明一定是<clinit>()方法執(zhí)行完畢后才會(huì)執(zhí)行<init>()。不信你看下面的代碼片段：

    public class Com {
        // 類(lèi)變量
        public static int A = 6;
        static {
            System.out.println("靜態(tài)代碼塊開(kāi)始");
            System.out.println("靜態(tài)代碼塊中A = " + A);
            Com com = new Com();
            System.out.println("靜態(tài)代碼塊結(jié)束");
        }
        // 實(shí)例變量 
        public int B = 5;
        {
            System.out.println("非靜態(tài)代碼塊開(kāi)始");
            System.out.println("非靜態(tài)代碼塊中B = " + B);
            System.out.println("非靜態(tài)代碼塊結(jié)束");
        }
        public Com() {
            System.out.println("構(gòu)造函數(shù)開(kāi)始");
            System.out.println("構(gòu)造函數(shù)結(jié)束");
        }
    }
    
    public class ClinitTest {
        public static void main(String[] args){
            System.out.println("main方法中 Com.A = " + Com.A);
        }
    }
    // 輸出：
    // 靜態(tài)代碼塊開(kāi)始
    // 靜態(tài)代碼塊中A = 6
    // 非靜態(tài)代碼塊開(kāi)始
    // 非靜態(tài)代碼塊中B = 5
    // 非靜態(tài)代碼塊結(jié)束
    // 構(gòu)造函數(shù)開(kāi)始
    // 構(gòu)造函數(shù)結(jié)束
    // 靜態(tài)代碼塊結(jié)束
    // main方法中 Com.A = 6

對(duì)象的內(nèi)存布局

?在HotSpot虛擬機(jī)中，對(duì)象在堆內(nèi)存中的存儲(chǔ)布局可以按邏輯劃分為三塊：對(duì)象頭（Header）、實(shí)例數(shù)據(jù)（Instance Data）和對(duì)齊填充（Padding）。

對(duì)象頭（Header區(qū)域）

?這部分是重頭戲，要把所有點(diǎn)都分析透徹其實(shí)相當(dāng)繁瑣。本篇文章也只會(huì)盡可能的說(shuō)一些常見(jiàn)的點(diǎn)，不會(huì)在這里面下很多的功夫。
?總的來(lái)說(shuō)，對(duì)象頭里面可以分為三個(gè)部分：Mark Word、類(lèi)型指針、數(shù)組長(zhǎng)度。分別簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)下。

Mark Word

?Mark Word在32位和64位的虛擬機(jī)中分別占用32個(gè)bit和64個(gè)bit（本章只討論32位，64位的情況暫不討論），用于存儲(chǔ)對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)。比如hashCode、GC分代年齡、鎖狀態(tài)標(biāo)志、線程持有的鎖、偏向鎖的線程ID、對(duì)象分代年齡等。

類(lèi)型指針

?類(lèi)型指針，32位，虛擬機(jī)通過(guò)這個(gè)指針來(lái)確定該對(duì)象是哪個(gè)類(lèi)的實(shí)例。

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

?簡(jiǎn)單說(shuō)，就是虛擬機(jī)有可能（當(dāng)數(shù)組的長(zhǎng)度不確定時(shí)）無(wú)法從數(shù)組的元數(shù)據(jù)中獲取到數(shù)組的大小，所以數(shù)組長(zhǎng)度要存放在對(duì)象頭中。數(shù)組長(zhǎng)度占用4個(gè)字節(jié)（32）位。

?下面分情況說(shuō)明在32位的虛擬機(jī)中對(duì)象頭的大?。?/p>

?如果對(duì)象不是Java數(shù)組，那就不需要數(shù)組長(zhǎng)度區(qū)域，所以對(duì)象頭是Mark Word + 類(lèi)型指針 = 32bit + 32bit = 64bit(8個(gè)字節(jié))
?如果對(duì)象是Java數(shù)組，那就需要數(shù)組長(zhǎng)度區(qū)域，所以對(duì)象頭是Mark Word + 類(lèi)型指針 + 數(shù)組長(zhǎng)度 = 32bit + 32bit + 32bit = 96bit(12個(gè)字節(jié))

?重點(diǎn)關(guān)注下MarkWord區(qū)域，在對(duì)象未被同步鎖鎖定的情況下，25個(gè)bit放hashCode，4bit放該對(duì)象的分代年齡，2bit用于存儲(chǔ)鎖的標(biāo)志位（00:輕量級(jí)鎖/自旋鎖；01:未被鎖或者偏向鎖；10:重量級(jí)鎖；11：GC標(biāo)記），1bit用于存儲(chǔ)鎖是否啟用偏向鎖（0:否;1:是）。如下表所示：

25位	4位	1位	2位
對(duì)象的hashCode	對(duì)象的分代年齡	是否啟用偏向鎖:0	鎖標(biāo)志位:01

?對(duì)于各種鎖狀態(tài)下的對(duì)象內(nèi)存布局，將在鎖升級(jí)的時(shí)候詳細(xì)說(shuō)明。畢竟放到這里來(lái)理解實(shí)在太繁瑣且空洞，容易丟了西瓜撿芝麻。
?關(guān)于鎖的升級(jí)過(guò)程參見(jiàn)：此處應(yīng)該插眼。

（一）CMS垃圾回收器真的可以增大GC分代年齡嗎？

?答：不能。CMS垃圾回收器的默認(rèn)GC分代年齡是15，根據(jù)對(duì)象的內(nèi)存布局來(lái)看，Mark Word區(qū)域中給對(duì)象記錄分代年齡的空間只有4bit，而4bit所能表示的最大值為"1111"，15已經(jīng)是最大值了。

（二）說(shuō)說(shuō)成員變量和局部變量的區(qū)別？

成員變量可以被public,private,static等修飾符所修飾，而局部變量不能被訪問(wèn)控制修飾符及static所修飾；但是，成員變量和局部變量都能被final所修飾;

如果成員變量是使用static修飾的，那么這個(gè)成員變量是屬于類(lèi)的（類(lèi)變量），如果沒(méi)有使用static修飾，這個(gè)成員變量是屬于實(shí)例的（實(shí)例變量）。類(lèi)信息存在于方法區(qū)，對(duì)象存在于堆內(nèi)存，局部變量則存在于棧內(nèi)存。

靜態(tài)成員變量是類(lèi)的一部分，隨著類(lèi)的卸載而消亡;實(shí)例成員變量是對(duì)象的一部分，它隨著對(duì)象的回收而消亡，而局部變量隨著方法的調(diào)用的結(jié)束而自動(dòng)消失。

成員變量如果沒(méi)有被賦初值，則會(huì)自動(dòng)以類(lèi)型的默認(rèn)值而賦值（一種情況例外:被 final 修飾的成員變量也必須顯式地賦值），而局部變量則不會(huì)自動(dòng)賦值。

擴(kuò)展區(qū)域

擴(kuò)展區(qū)域主體

這是一個(gè)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展。

上一篇：聊一聊虛擬機(jī)類(lèi)加載機(jī)制吧
上一篇：Java基礎(chǔ)之你肯定用過(guò)的三個(gè)關(guān)鍵字static、super和this

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九欧美,1769亚洲,黄色成人av

HotSpot虛擬機(jī)對(duì)象的創(chuàng)建

HotSpot虛擬機(jī)對(duì)象的創(chuàng)建

引入

對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程

類(lèi)加載檢查

分配空間

初始化零值

設(shè)置對(duì)象頭

執(zhí)行<init>()方法

對(duì)象的內(nèi)存布局

對(duì)象頭（Header區(qū)域）

Mark Word

類(lèi)型指針

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

（一）CMS垃圾回收器真的可以增大GC分代年齡嗎？

（二）說(shuō)說(shuō)成員變量和局部變量的區(qū)別？

擴(kuò)展區(qū)域

擴(kuò)展區(qū)域主體

友情鏈接更多精彩內(nèi)容

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九 欧美,1769亚洲,黄色成人av

HotSpot虛擬機(jī)對(duì)象的創(chuàng)建

引入

對(duì)象的創(chuàng)建過(guò)程

類(lèi)加載檢查

分配空間

初始化零值

設(shè)置對(duì)象頭

執(zhí)行<init>()方法

對(duì)象的內(nèi)存布局

對(duì)象頭（Header區(qū)域）

Mark Word

類(lèi)型指針

數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

（一）CMS垃圾回收器真的可以增大GC分代年齡嗎？

（二）說(shuō)說(shuō)成員變量和局部變量的區(qū)別？

擴(kuò)展區(qū)域

擴(kuò)展區(qū)域主體

友情鏈接更多精彩內(nèi)容

色偷偷精品伊人,欧洲久久精品,欧美综合婷婷骚逼,国产AV主播,国产最新探花在线,九色在线视频一区,伊人大交九欧美,1769亚洲,黄色成人av