Java之对象的创建、访问

1、对象的创建

    创建一个对象通常是需要new关键字，当虚拟机遇到一条new指令时，首先检查这个指令的参数能否在常量池(参见上文中方法区)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、初始化过。如果没有，那么必须执行相应的类加载过程。类加载通过后，虚拟机将为新生对象分配内存。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中划分出来：分配的方式又两种：

•  指针碰撞 ：假设Java堆中内存是绝对规整的，用过的和空闲的内存各在一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，分配内存就是把那个指针向空闲空间的那边挪动一段与对象大小相等的距离

•  空闲列表 ：如果Java堆中的内存不是规整的，虚拟机就需要维护一个列表，记录哪个内存块是可用的，在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录。 

  采用哪种分配方式是由Java堆是否规整决定的，而Java堆是够规整是由所才用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定的。另外一个需要考虑的问题就是对象创建时的线程安全问题，例如正在给对象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。解决这种问题又两种解决方案

• 对分配内存空间的动作进行同步处理

• 是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堆中预先分配一小块内存(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

  内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间初始化为零值，如果使用了TLAB，这一步过程也可以提前到TLAB分配时进行。这一步不赋初始值就可以直接使用，程序就能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。接下来虚拟机要对对象进行必要的设置，例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息等，这些信息都存放在对象的对象头中。上面的工作完成后，从虚拟机的角度来看一个新的对象已经产生了。但是从Java程序的角度来看，还需要执行<init>方法进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完全产生出来。

2、对象的访问定位

  Java程序通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。主要的访问方式有使用句柄和直接指针两种:

• 句柄：Java堆将会划出一块内存来作为句柄池，引用中存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息 。如图所示：
  

• 直接指针：Java堆对象的布局要考虑如何放置访问类型数据的相关信息，引用中存储的就是对象地址 。如图所示：
  

  两个方式各有优点，使用句柄最大的好处是引用中存储的是稳定的句柄地址，对象被移动时只会改变句柄中实例的地址，引用不需要修改、使用直接指针访问的好处是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销，此种方式也是HotSpot虚拟机采用的方式。

参考《深入理解java虚拟机》