从Java类到对象的创建过程都做了些啥?内存中的对象是啥样的?

先回顾一下Java程序执行的过程:

Java程序执行时,第一步系统创建虚拟机进程,然后虚拟器用类加载器Class Loader加载java程序类文件到方法区。

方法区放哪些东西?

存放加载过的类信息、常量、静态变量、及jit编译后的代码(类方法)等数据的内存区域。它是线程共享的。

方法区存放的信息包括:类的基本信息、运行时常量池、变量字段信息、方法信息等。这部分的详细介绍看下面链接的文章。

详细Java程序运行的内存结构介绍 点此处

简要过程:

类加载完成后,主线程运行static main()时在虚拟机栈中建栈帧,压栈。

执行到new Object()时,在堆heap里创建对象。

对象创建的过程就是堆上分配实例对象内容空间的过程,在堆中对象内存空间的具体结构如下:

对象头 这个头包括两个部分,第一部分用于存储自身运行时的数据例如GC标志位、哈希码、锁状态等信息。第二部分存放指向方法区类静态数据的指针。

实例变量 存放类的属性数据信息,包括父类的属性信息。如果是数组的实例部分还包括数组的长度。这部分内存按4字节对齐。

填充数据 这是因为虚拟机要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。填充数据不是必须存在的,仅仅是为了字节对齐。HotSpot VM的自动内存管理要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。对象头本身是8的倍数,当对象的实例变量数据不是8的倍数,便需要填充数据来保证8字节的对齐。另外,堆上对象内存的分配是并发进行的.

然后执行类的构造函数初始化。

Java虚拟机规范规定该区域可抛出OutOfMemoryError。

详细步骤

例如:

Dog dog= new Dog();

当虚拟机执行到new指令时,它先在常量池中查找“Dog”,看能否定位到Dog类的符号引用;如果能,说明这个类已经被加载到方法区了,则继续执行。如果没有,就让Class Loader先执行类的加载。

然后,虚拟机开始为该对象分配内存,对象所需要的内存大小在类加载完成后就已经确定了。这时候只要在堆中按需求分配空间即可。具体分配内存时有两种方式,第一种,内存绝对规整,那么只要在被占用内存和空闲内存间放置指针即可,每次分配空间时只要把指针向空闲内存空间移动相应距离即可,当某对象被GC回收后,则需要进行某些对象内存的迁移。第二种,空闲内存和非空闲内存夹杂在一起,那么就需要用一个列表来记录堆内存的使用情况,然后按需分配内存。

对于多线程的情况,如何确保一个线程分配了对象内存但尚未修改内存管理指针时,其他线程又分配该块内存而覆盖的情况?有一种方法,就是让每一个线程在堆中先预分配一小块内存(TLAB本地线程分配缓冲),每个线程只在自己的内存中分配内存。但对象本身按其访问属性是可以线程共享访问的。

内存分配到后,虚拟机将分配的内存空间都初始化为零值(不包括对象头)。实例变量按变量类型初始化相应的默认值(数值型为0,boolan为false),所以实例变量不赋初值也能使用。接着设置对象头信息,比如对象的哈希值,GC分代年龄等。

从虚拟机角度,此时一个新的对象已经创建完成了。但从我们程序运行的角度,新建对象才刚刚开始,对象的构造方法还没有执行。只有执行完构造方法,按构造方法进行初始化后,对象才是彻底创建完成了。

构造函数的执行还涉及到调用父类构造器,如果没有显式声明调用父类构造器,则自动添加默认构造器。

到此,new运算符可以返回堆中这个对象的引用了。

此刻,会根据dog这个变量是实例变量、局部变量或静态变量的不同将引用放在不同的地方:

如果dog局部变量,dog变量在栈帧的局部变量表,这个对象的引用就放在栈帧。

如果dog是实例变量,dog变量在堆中,对象的引用就放在堆。

如果dog是静态变量,dog变量在方法区,对象的引用就放在方法区。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,830评论 5 468
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,992评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,875评论 0 331
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,837评论 1 271
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,734评论 5 360
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,091评论 1 277
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,550评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,217评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,368评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,298评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,350评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,027评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,623评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,706评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,940评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,349评论 2 346
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,936评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容

  • 从三月份找实习到现在,面了一些公司,挂了不少,但最终还是拿到小米、百度、阿里、京东、新浪、CVTE、乐视家的研发岗...
    时芥蓝阅读 42,160评论 11 349
  • 一:java概述:1,JDK:Java Development Kit,java的开发和运行环境,java的开发工...
    ZaneInTheSun阅读 2,620评论 0 11
  • 1. Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语...
    子非鱼_t_阅读 31,533评论 18 399
  • 既然来了就别走走了的就让它随风而飘 日子过长后人总有了醒悟只是玉石有了斑点看开了就好假如留下的是斑斓那也是不可磨灭...
    蒋光头jL94430阅读 449评论 10 30
  • 专注,是一个人能否取得成就,是否能够幸福的一个核心因素” 专注、聚焦是这两天职场幸福课中我在鹏程老师身上感...
    安小晴阅读 192评论 0 0