【Hotspot虚拟机创建对象的过程是什么样的？】

1. 类加载检查

• 触发条件：当遇到 new 指令时，JVM首先检查该指令的参数（类符号引用）是否已在常量池中。
• 检查内容：
  • 类是否已被加载、解析和初始化。
  • 若未加载，则触发类加载过程（加载 → 验证 → 准备 → 解析 → 初始化）。
• 目的：确保类元数据可用，避免后续操作因类未定义而失败。

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2. 内存分配

• 分配方式：
  • 指针碰撞（Bump the Pointer）：适用于内存规整的堆（如Serial、ParNew收集器）。
    通过移动指针划分内存，分配速度快（仅需指针移动）。
  • 空闲列表（Free List）：适用于内存不规整的堆（如CMS收集器）。
    维护可用内存块列表，分配时搜索足够大的空间。
• 线程安全：
  • TLAB（Thread Local Allocation Buffer）：为每个线程预分配堆内存区域，避免CAS竞争。
  • CAS重试：当TLAB不足时，使用CAS同步分配。

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3. 初始化零值

• 操作内容：将对象的内存空间初始化为零值。
  • 基本类型字段：int → 0，boolean → false。
  • 引用类型字段：null。
• 目的：确保对象字段在不显式初始化时也能直接使用。

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4. 设置对象头（Object Header）

• 对象头结构（64位JVM）：
  • Mark Word：存储哈希码、GC分代年龄、锁状态（偏向锁/轻量级锁/重量级锁）等信息。
  • Klass Pointer：指向类元数据，确定对象类型。
• 示例：

  |---------------------------|
  |        Mark Word (64位)    |
  |---------------------------|
  |   Klass Pointer (32位)     |
  |---------------------------|
  

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5. 执行 <init> 方法

• 步骤：
  1. 初始化父类：递归调用父类构造方法（super()）。
  2. 实例变量赋值：按代码顺序执行显式初始化和构造代码块。
  3. 构造器代码：执行用户编写的构造方法逻辑。
• 目的：完成对象按业务需求的初始化。

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内存分配优化策略

策略	说明	适用场景
TLAB分配	线程私有内存区域，减少CAS竞争	高频创建小对象的场景
逃逸分析	若对象未逃逸方法，可能在栈上分配或标量替换	方法内部临时对象（JIT优化）
大对象直接进入老年代	避免在新生代频繁复制（通过 -XX:PretenureSizeThreshold 设置阈值）	大数组、大字符串等

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对象内存布局

区域	内容	大小（64位JVM）
对象头（Header）	Mark Word（锁状态、哈希码等） + Klass Pointer（类元数据指针）	12字节（开启压缩指针）
实例数据（Instance Data）	对象实际字段值（包括父类继承字段）	由字段类型和数量决定
对齐填充（Padding）	补齐对象大小为8字节的整数倍	0~7字节

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常见问题与解决方案

1. 内存分配失败：

   • 触发GC：当Eden区空间不足时，触发Minor GC。
   • OOM处理：若GC后仍无法分配，抛出 OutOfMemoryError。

2. 线程竞争：

   • TLAB优化：通过 -XX:+UseTLAB 启用（默认开启），减少CAS冲突。

3. 对象初始化顺序：

   • 字段默认值 → 显式赋值 → 构造器代码：确保初始化符合Java规范。

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总结

Hotspot虚拟机通过 类加载检查 → 内存分配 → 初始化 → 对象头设置 → 构造方法调用 的流程创建对象，结合 TLAB、逃逸分析 等优化策略，平衡性能与安全性。理解这一过程有助于优化代码（如减少大对象创建）和排查内存问题（如OOM）。