详解Java对象创建的过程及内存布局

一、对象的内存布局

对象头

对象头主要保存对象自身的运行时数据和用于指定该对象属于哪个类的类型指针。

实例数据

保存对象的有效数据，例如对象的字段信息，其中包括从父类继承下来的。

对齐填充

对齐填充不是必须存在的，没有特别的含义，只起到一个占位符的作用。

二、对象的创建过程

实例化一个类的对象的过程是一个典型的递归过程。

在准备实例化一个类的对象前，首先准备实例化该类的父类，如果该类的父类还有父类，那么准备实例化该类的父类的父类，依次递归直到递归到Object类。

此时，首先实例化Object类，再依次对以下各类进行实例化，直到完成对目标类的实例化。具体而言，在实例化每个类时，都遵循如下顺序：

1.先依次执行实例变量初始化和实例代码块初始化

2.执行构造函数初始化。也就是说，编译器会将实例变量初始化和实例代码块初始化相关代码放到类的构造函数中去，并且这些代码会被放在对超类构造函数的调用语句之后，构造函数本身的代码之前。

三、对象访问定位

Java程序需要通过栈上的引用数据来操作堆上的具体对象。

对象的访问方式取决于虚拟机实现，目前主流的访问方式有使用句柄和直接指针两种。

句柄，可以理解为指向指针的指针，维护指向对象的指针变化，而对象的句柄本身不发生变化；指针，指向对象，代表对象的内存地址。

句柄

Java堆中划分出一块内存来作为句柄池，引用中存储对象的句柄地址，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。

对象类型数据是被虚拟机加载的类信息。

直接指针

直接指针方式中，并没有划分句柄池，引用中存储的直接就是对象地址。

四、参考

周志明，《深入理解Java虚拟机》

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