面试tips--JVM(2)--对象创建的过程

一、创建对象的完整过程

1. 类加载检查

  • JVM 遇到 new 指令时,首先去检查这个类 User 是否已经被加载、解析和初始化过。

  • 如果没有,就先执行 类加载过程 (加载 .class 文件到方法区/元空间、创建 Class 对象等)。【这个过程就是加载、验证、准备、解析、初始化


2. 分配内存

  • JVM 在 堆(Heap) 中为新对象分配内存。

  • 分配方式可能是:

    • 指针碰撞(bump-the-pointer):堆内存规整时,用一个指针往后挪就能完成分配。

    • 空闲列表(free-list):堆内存不规整时,需要维护可用内存块列表来找到一块合适的空间。


3. 内存初始化(零值初始化)

  • 对分配到的内存空间进行 零值初始化,保证对象的实例字段有默认值。

  • 比如:int0Objectnullbooleanfalse

  • 这样保证 Java 程序不读到脏数据。


4. 设置对象头

  • JVM 会在对象头中写入信息:

    • 哈希码(可能延迟计算)

    • GC 分代年龄

    • 类的元数据指针(指向方法区中的 Class 对象)

    • 锁信息(偏向锁/轻量级锁/重量级锁)


5. 执行 <init> 方法(构造函数)

  • new 指令会执行对象的构造函数,真正完成对象的初始化。

  • 先执行父类构造方法,再执行子类构造方法。

  • 至此,字段会被赋予程序员写的初始化值(而不是零值)。


6. 返回对象引用

  • new 指令执行完毕后,返回对象在堆中的引用地址。

  • user 变量存放的是这个对象的 引用(指针),而不是对象本身。


二、简化流程图

复制代码
new -> 类加载检查 -> 分配内存 -> 零值初始化 -> 设置对象头 
    -> 调用构造函数 <init> -> 返回引用

三、额外说明

  1. 栈 vs 堆

    • 对象本身存放在堆里;

    • 引用变量(比如 user)在栈帧的局部变量表里,存放堆中对象的地址。

  2. 优化:TLAB(Thread Local Allocation Buffer)

    • 多线程环境下,为了避免内存分配加锁,JVM 会给每个线程分配一小块内存(TLAB)。

    • 绝大多数对象都能在 TLAB 上直接分配,效率非常高。

  3. 逃逸分析 & 栈上分配

    • JIT 优化时,如果发现对象不会逃出方法范围,可以直接在 上分配,而不是堆。

    • 这样方法执行完对象就回收,不需要 GC。


总结一句话:

Java 创建对象的过程是:

类加载检查 → 堆内存分配 → 零值初始化 → 设置对象头 → 调用构造函数 → 返回引用。

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