对象内存布局

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创建对象的方式

1. 使用 new 关键字

直接使用 new 调用构造函数、或者建造者模式、方法引用等方式本质都是通过构造函数创建对象

2. 反射机制

利用反射机制创建对象（本质还是需要调用构造函数），好处是可动态创建对象，坏处是性能相对直接 new 较低

// Class.newInstance()（JDK9 已废弃）
Person person1 = Person.class.newInstance();

// Constructor.newInstance()（推荐）
Constructor<Person> constructor = Person.class.getConstructor();
Person person2 = constructor.newInstance();

3. clone()

使用 clone() 方法创建对象，前提是必须实现 Cloneable 接口，默认浅克隆，不调用构造函数

4. 反序列化

从字节流重建对象，类必须实现 Serializable 接口，不调用构造函数，性能最低（比反射还低得多）

5. Unsafe 类

Unsafe 类可以绕过构造函数，底层直接分配内存，仅用于特殊场景（如序列化库），常规开发禁用

Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
f.setAccessible(true);
Unsafe unsafe = (Unsafe) f.get(null);

// 直接分配内存（不调用构造函数）
Person p = (Person) unsafe.allocateInstance(Person.class);

创建对象的步骤

从字节码角度看对象创建过程

1. 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，然后进行零值初始化。在分配过程中，注意引用是占据存储空间的，它是一个变量，占据4个字节。这个指令完毕后，将指向对象实例的引用变量压入虚拟机栈顶。
2. 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，底下的引用用于赋值，或者保存到局部变量表中，另一个栈顶的引用变量作为句柄调用相关方法。
3. INVOKESPECIAL：调用构造器，需要一个句柄作为参数，句柄就是栈顶的引用变量。

从执行步骤角度看对象创建过程

1. 判断对象相应的类是否加载、链接、初始化

虚拟机遇到一条 NEW 指令，首先去检查这个指令的参数能否在 Metaspace 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经被加载、解析和初始化

• 如果没有，双亲委派机制，查找加载相应的 .class 文件
• 如果没有找到文件,则抛出 ClassNotFountException 异常
• 如果找到，则进行类加载，并生成对应的 Class 类对象

2. 为对象分配内存

• 指针碰撞 : 对于规整内存，使用指针碰撞算法，分配内存

• 空闲列表 ： 对于非规整内存，使用空闲列表算法，分配内存

3. 初始化分配到的内存空间

JVM 将分配到的内存空间进行零值初始化（不包括对象头），这一操作保证对象的字段不用赋值程序即可访问

4. 设置对象的对象头

5. 执行 <init> 方法进行初始化

对象的内存布局

• 对象头 (Header)
• 实例数据 (Instance Data)
• 对齐填充 (Padding)

对象的访问定位

栈里面的引用指向堆中的对象实例，堆中的对象的对象头指向方法区中的类元数据