如何创建 java虚拟机_Java虚拟机如何创建对象？

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Java程序中无时无刻都有对象被创建出来。在语言层面上，对象创建(克隆、反序列化)仅仅是一个new关键字而已，而在虚拟机中，对象创建(仅限于普通对象，不包括数组和Class对象等)是个怎样的过程呢？

一、虚拟机遇到一条new指令，首先将去检查这个指令参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、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。

二、类加载检查通过后，虚拟机就为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定，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。

分配空间的分配方式有两种：

1.“指针碰撞”：Java堆中内存是绝对规整的，所有用过的内存放一边，空闲的内存放另一边，中间放一个指针作为分界点的指示器，那所分配的内存仅仅是把那个指针向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离。

2.“空闲列表”: 如果Java堆中内存并不规整，已使用的内存和空闲的内存相互交错，那就没有办法简单的进行指针碰撞了，虚拟机就必须维护一个列表，记录上哪些内存块可用，在分配的时候，从列表中找出一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录。

选择哪种分配方式由Java堆是否规整来决定。而Java堆是否规整是由垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。如：使用Serial、ParNew等带Compact过程的收集器时，系统采用指针碰撞的分配方式。而使用CMS这种基于Mark-Sweep算法的收集器，通常采用的空闲列表。

对象创建在虚拟机中时非常频繁的行为，即使是仅仅修改一个指针所指向的位置，在并发情况下也并不是线程安全的，可能出现正在给对象A分配内存，指针还没来得及修改，对象B又同时使用了原来的指针来分配内存的情况，解决这个问题又两种方案：

1.对分配内存空间的动作进行同步处理--实际上虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性(

原子性是指一个操作是不可中断的，要么全部执行成功要么全部执行失败，有着“同生共死”的感觉。)；

2.把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程在Java堆中预先分配一块小内存，称为本地线程分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer，TLAB)。哪个线程要分配内存就在哪个线程的TLAB上分配，只有TLAB用完并分配新的TLAB时，才需要同步锁定。虚拟机是否使用TLAB，可以通过-XX:+/-UseTLAB参数来设定。

三、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)，如果使用TLAB，这一工作过程也可以提前至TLAB分配时进行。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。

四、虚拟机要对对象进行必要的设置，例如这个对象时哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。这些都存放在对象的对象头之中。

通过上面的工作，从虚拟机的视角看，一个新的对象已经产生了，但从Java程序的视角来看，对象创建才刚刚开始。init方法还没执行，所有的字段都还为零。所以，一般来说，执行new指令之后接着会执行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。

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