对象实例化与访问---JVM(十)-白红宇的个人博客

对象实例化与访问---JVM(十)

发布日期：2021-05-10 06:29:24 浏览次数：18 分类：精选文章

本文共 1655 字，大约阅读时间需要 5 分钟。

对象的创建方式

在编程中，对象的创建是开发工作中的基本操作之一。以下是几种常见对象创建的方式以及它们的特点和适用场景。

使用 new 关键字

这是最常用的对象创建方式。通过 new 关键字 调用类的构造器，来初始化对象。具体来说，就是通过 new Class() 的形式来创建对象。这种方式简单直观，是大多数开发者最熟悉的方式。

使用反射机制

反射可以通过 Class.newInstance() 或者 Constructor.newInstance() 来创建对象。需要注意的是，反射创建对象时，必须使用空参数的构造器，并且构造器必须是公有权限。如果构造器是私有的或有参数的，则无法通过反射创建对象。但反射机制可以绕过一些语言层面的限制，有时在特定场景下非常有用。

使用 Cloneable 接口的 clone() 方法

这种方式适用于对称对象克隆。即使对象比较大，使用 clone() 创建拷贝也不需要调用构造器。这种方式节省了内存，但需要确保类实现了 Cloneable 接口，并且 clone() 方法本身是公有的。

使用反序列化

反序列化是从二进制流中恢复对象的方式。可以从文件中加载对象，或者从网络上下载二进制流，再通过反序列化方法恢复对象。这种方式在某些特定的场景下非常有用，比如需要从持久化存储中读取对象时。

使用第三方库 Objenesis

Objenesis 是一个强大且灵活的反射工具，能够以更灵活的方式创建对象。支持调用有参数的构造器，甚至可以绕过某些字段的访问控制（如私有字段或方法），对开发者非常有帮助。

对象的创建步骤

对象的创建过程在虚拟机内部涉及许多复杂的步骤。以下是具体步骤的描述。

类加载

当虚拟机执行 new 关键字时，首先会检查目标类是否已经被加载。如果尚未加载，类加载器会根据需要加载类。类加载包括了验证、准备、解析和初始化等阶段。

内存分配

为新对象分配内存。虚拟机会根据需要使用不同的内存分配策略。目前主流的有两种方式：规整分配（用指针碰撞）和空闲列表分配。规整分配性能更好，而空闲列表分配则提供了更好的空间局当itudity兼容性。

对象初始化

初始化对象所占空间中的内容。对于引用 член变量，虚拟机只需要分配引用变量的空间（通常是4字节）。对象头中将存储类的元数据、哈希码、GC标记信息以及锁信息等。

执行构造器

调用类的定制构造器来初始化对象。如果没有显式调用 new 关键字，或者是通过反射方式创建对象，则需要确保构造器是可访问的。

设置对象头

在对象头中存储元数据、哈希码、GC标记信息，以及锁信息等。这些信息对于垃圾收集和同步操作至关重要。

完成对象创建

只有在以上所有步骤顺利完成后，才能称得上一个对象被完整创建。

对象的结构

一个典型的对象在内存中的结构如下：

对象头

包含元数据（如类信息、哈希码）、垃圾收集标记等。

实例数据部分

根据对象的需求，包含成员变量和方法零值。对于大对象，通常存储在堆中；对于小对象，可能直接存放在方法区中。

其他资源

包括同步锁、finalizer 等必要的支持结构。

在实际应用中，虚拟机会根据垃圾收集器的选择（如标记-清除、复制、标记-整理）采用不同的内存分配策略。

对象访问的方式

在程序中访问对象可以使用两种方式：句柄访问和直接引用。

句柄访问

采用引用（Reference）来间接访问对象。句柄操作非常高效，因为只需修改句柄中的指针不需要修改整个引用。这种方式也是垃圾回收所常用的方式。

直接引用

使用对象本身作为引用。这在方法参数中非常常见，因为它简单直观。但是问题在于，当对象被移动（GC进行回收）时，所有引用都会被更新吗？其实不是，只有强引用才不会被回收。如果是弱引用或柔性引用，则可能被回收，但不会阻止对象的垃圾回收。

使用 Hotspon 及其它高级机制

当应用程序需要频繁地访问对象时，可以采用 Hotspon（热链）机制来缓解性能问题。通过缓存对象的访问路径，减少频繁的对象访问开销。

上一篇：执行引擎---JVM(十一)

下一篇：方法区---JVM(九)

发表评论

关于作者

喝酒易醉，品茶养心，人生如梦，品茶悟道，何以解忧？唯有杜康！

-- 愿君每日到此一游！