JVM 创建对象的过程
JVM 在创建对象时主要经历以下步骤：
1. 检查类的加载状态
JVM 会检查指令中引用的类是否已被加载、解析和初始化。
如果类未被加载，则触发类加载过程，完成加载、链接和初始化。
2. 分配内存
JVM 会在堆中为对象分配内存空间。
分配方式取决于堆的状态：
指针碰撞（Bump-the-pointer）：
适用于堆内存是规整的情况（所有已分配和未分配内存分布在两侧）。
JVM 使用一个指针记录当前可用的内存地址，分配时将指针向前移动分配内存。
高效，但需要堆经过垃圾收集后保持规整。
空闲列表（Free-list）：
适用于堆内存存在碎片的情况（内存分布不连续）。
JVM 维护一个空闲列表，记录所有未分配内存块。分配时遍历空闲列表，找到足够大的块。
并发内存分配的安全性：
CAS + 失败重试：利用原子操作确保多线程分配内存的安全性。
Thread Local Allocation Buffer (TLAB)：为每个线程分配一个私有内存区域，用于分配小对象，减少锁竞争。
3. 内存初始化
JVM 将分配到的内存空间初始化为零值，确保对象字段具有默认值：
基本类型：
int为0，boolean为false等。引用类型：初始化为
null。
4. 设置对象头
对象头存储了对象的元数据信息，包括：
Mark Word：存储对象的哈希值、GC 分代年龄、锁状态等信息。
类指针：指向对象所属类的元数据。
数组长度（仅数组对象）。
5. 执行构造方法
调用类的构造方法，按照代码中的逻辑为字段赋值。
包括显式初始化和静态代码块的执行。
6. 返回对象引用
对象创建完成后，返回对象的引用，供程序使用。
知识扩展
1. 指针碰撞 vs 空闲列表
指针碰撞：
高效，但需要垃圾收集器整理堆空间。
适用于 复制算法、标记整理算法。
空闲列表：
更灵活，适用于内存碎片较多的情况。
常见于 标记清除算法。
2. JVM 如何保证线程安全
TLAB：每个线程有独立的内存分配区域，减少竞争。
CAS：通过原子性操作分配内存，确保分配过程线程安全。
3. 大对象的分配
大对象（如大数组、长字符串）通常直接分配到老年代，避免在新生代中频繁移动。
总结
JVM 创建对象的过程包括检查类加载状态、分配内存、初始化、设置对象头和调用构造方法等。
通过优化分配方式（指针碰撞、空闲列表）和线程安全机制（TLAB、CAS），JVM 能够高效且安全地完成对象创建过程。
