【jvm】从字节码角度看待对象创建流程

目录

• • • • • [1. 分配内存空间](#1. 分配内存空间)
        • [2. 初始化内存空间为零值](#2. 初始化内存空间为零值)
        • [3. 设置对象头](#3. 设置对象头)
        • [4. 调用构造函数初始化对象](#4. 调用构造函数初始化对象)
        • [5. 示例代码](#5. 示例代码)
        • [6. 字节码指令解析](#6. 字节码指令解析)

1. 分配内存空间

• 1.在Java中，对象存储在堆（Heap）内存中。
• 2.当创建一个新对象时，JVM首先需要为对象分配一块内存空间。
• 3.指针碰撞（Bump the Pointer）：如果堆内存是规整的（即没有内存碎片），JVM会通过一个指针来跟踪当前已分配的内存位置，并将指针向前移动一段空间来为新对象分配内存。
• 4.空闲列表（Free List）：如果堆内存是不规整的，JVM会维护一个空闲列表来记录哪些内存块是可用的，然后从中选择一个合适的内存块为新对象分配内存。

2. 初始化内存空间为零值

• 1.在分配内存之后，JVM会将分配的内存空间初始化为零值（即所有的基本数据类型都被初始化为默认值，如int为0，boolean为false等）。
• 2.这一步骤是为了确保对象字段的初始状态是确定的。

3. 设置对象头

• 1.对象头（Object Header）包含了一些对象的元数据，比如对象的哈希码 （hash code）、GC分代年龄 （GC Age）、锁状态标志 （lock status）以及类型指针（指向对象的类元数据的指针）。

4. 调用构造函数初始化对象

• 1.最后一步是调用对象的构造函数来初始化对象的成员变量。
• 2.这一步骤通常通过invokespecial字节码指令来完成。
• 3.invokespecial指令用于调用实例初始化方法（方法）、私有方法以及父类方法。

5. 示例代码

• 1.类代码

  public class MyClass {
  int value;

    MyClass(int value) {
        this.value = value;
    }

  }

• 2.使用javap -c MyClass.class命令查看字节码

  public class com.learning.MyClass {
  int value;

  com.learning.MyClass(int);
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: aload_0
       5: iload_1
       6: putfield      #2                  // Field value:I
       9: return
  
  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #3                  // class com/learning/MyClass
       3: dup
       4: bipush        10
       6: invokespecial #4                  // Method "<init>":(I)V
       9: astore_1
      10: return

  }

6. 字节码指令解析

• 1.new #3:new指令用于在堆上分配MyClass类型的新对象实例。#3是对常量池中MyClass类的符号引用。

• 2.dup:dup指令复制栈顶元素（即新创建的对象引用），这样栈顶就有两个对象引用。

• 3.bipush 10:bipush指令将操作数栈顶的值设为10（即构造函数的参数）。

• 4.invokespecial #4:invokespecial指令调用实例初始化方法（即MyClass的构造函数）。#4是对常量池中方法的符号引用。

• 5.astore_1:astore_1指令将栈顶的对象引用存储到局部变量表的第1个位置（局部变量0是args数组）。