面试题解析001：Java对象创建及初始化

在面试中很有可能遇到这个这个问题？那么java虚拟机到底是怎么处理的呢？

虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个指令的参数是否能够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。

在类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需的内存大小在类加载完成之后便可以完全确定，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。

假设Java堆中的内存是绝对规整的，所有用过的内存都放在一边，空闲的内存放在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那所分配内存就是把那个指针向着空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离，这种分配方式称为指针碰撞。

如果Java堆中的内存并不是规整的，已使用的内存和空闲的内存相互交错，虚拟机就需要维护一张足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录，这种分配方式称为“空闲列表”（Free List）。

在并发情况下，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。

解决这个问题有两种方案：

一种是对分配内存空间的动作进行同步处理——实际上是虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更能新操作的原子性；

另一种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，称为本地线程分配缓存（TLAB）。那个线程要分配内存，站在哪个线程的TLAB上分配时，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。

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代码中可以不赋值就直接使用，程序能访问到这些字段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、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。这些信息放在对象的对象头（Object header）之中。

在上面工作都完成之后，从虚拟机的视角来看，一个新的对象已经产生，但从java程序的视角来看，对象创建才刚刚开始：方法还没有执行，所有字段都还为零。所以，一般来说，执行new指令之后会接着执行方法，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生产出来。

更加详细的资料：
深入理解JVM读书笔记一： Java内存区域与内存溢出异常

本文部分内容整理自 《深入理解Java虚拟机——JVM高级特性与最佳实践(第2版)》。
作者：jiankunking 出处：http://blog.csdn.net/jiankunking