走进JVM-对象实例化

  Java 是面向对象的静态强类型语言，声明并创建对象的代码很常见，根据某个类声明一个引用变量指向被创建的对象，并使用此引用变量操作该对象。在实例化对象的过程中，JVM 中发生了什么化学反应呢?

1.下面从最简单的 Object ref= new Object();代码进行分析，利用javap -verbose -p 命令查看对象创建的字节码如下:

      stack=2, locals=2, args_size=1
         0: new           #2                  // class java/lang/Object
         3: dup
         4: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         7: astore_1
         8: return
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       9     0  args   [Ljava/lang/String;
            8       1     1   ref   Ljava/lang/Object;

• NEW: 如果找不到Class对象，则进行类加载。加载成功后,则在堆中分配内存,从 Object 开始到本类路径上的所有属性值都要分配内存。分配完毕之后，进行零值初始化。在分配过程中，注意引用是占据存储空间的，它是一个变量，占用4个字节。这个指令完毕后，将指向实例对象的引用变量压入虚拟机栈顶。
• DUP:在栈顶复制该引用变量，这时的栈顶有两个指向堆内实例对象的引用变量。如果 <init> 方法有参数，还需要把参数压入操作栈中。两个引用变量的目的不同，其中压至底下的引用用于赋值，或者保存到局部变量表，另个栈顶的引用变量作为句柄调用相关方法。
• INVOKESPECIAL: 调用对象实例方法，通过栈顶的引用变量调用<init>方法。<clinit> 是类初始化时执行的方法，而 <init> 是对象初始化时执行的方法。

2.前面所述是从字节码的角度看待对象的创建过程，现在从执行步骤的角来分析。

• 确认类元信息是否存在。当JVM 接收到 new 指令时，首先在 metaspace内查需要创建的类元信息是否存在。若不存在，那么在双亲委派模式下，使用当前类加载器以ClassLoader+ 包名+类名为 Key进行查找对应的class文件如果没有找到文件，则抛出 ClassNotFoundException 异常;如果找到，则讲行类加载，并生成对应的Class 类对象。
• 分配对象内存。首先计算对象占用空间大小，如果实例成员变量是引用变量，仅分配引用变量空间即可，即 4 个字节大小，接着在堆中划分一块内有给新对象。在分配内存空间时，需要进行同步操作，比如采用CAS( Compar And Swap)失败重试、区域加锁等方式保证分配操作的原子性。
• 设定默认值。成员变量值都需要设定为默认值，即各种不同形式的零值。
• 设置对象头。设置新对象的哈希码、GC信息、锁信息、对象所属的类元信息等这个过程的具体设置方式取决于JVM实现。
• 执行 init 方法。初始化成员变量，执行实例化代码块，调用类的构造方法并把堆内对象的首地址赋值给引用变量。