在 Java 里找對象需要見家長考核嗎？
程序員們經(jīng)常會調(diào)侃說，現(xiàn)在找對象太難了，看我們代碼里找對象多容易，想要的時候就new 一個。
玩笑歸玩笑，實際對代碼來說，對象不是你想 new 想new就能 new 的。像真實社會里會見見家長，了解家庭等等，在實際的代碼運行中，一個也不少。一個對象 new 的過程，也是要經(jīng)過層層「 考核」的。
今天一起看下， 代碼里 new 一個對象，都有哪些過程。
在 Java 開發(fā)中，你能想到的對象創(chuàng)建過程，最直接體現(xiàn)的是代碼里new MyObject()。
然而這只是「冰山一角」。
在虛擬機執(zhí)行中，要在堆里給對象空間吧。比如最容易想到的，你需要的對象有點大，在new的時候，內(nèi)存不夠了。
又或者當前創(chuàng)建對象的 Class 繼承或者組合了其它的類或接口，這些在類加載過程中沒有找到，和現(xiàn)實中的家長不同意也差不多。
還有多線程環(huán)境下，對象可能過早的「逸出」，就像家長讓對象去相親一樣，讓其他線程可以修改對象的值，讓你意想不到。
...
你以為只是輕松的 new 了一下， 但JVM 還真干了不少事兒吧~ JVM 默默承擔了這一切，化難度、復雜于無形。
比如為了讓你更快的有對象， JVM 會看情況能不能「快速分配」，符合條件甚至還有專有內(nèi)存空間，保證不受其他線程的影響等等， 如果還是不行只能慢速了。
一個對象的創(chuàng)建基本流程如下：
- 獲得對象在常量池中的索引以及對應(yīng)的常量池項
- 驗證類是否已被解析
- 獲取他對應(yīng)的 instanceKlass，保證已經(jīng)完成初始化
- 如果滿足條件，進入快速分配流程
- 不滿足或快速分配失敗，進入慢速分配，再進行類的初始化，實例分配
總結(jié)起來似乎也只有兩步：
- 給對象分配 空間
- 設(shè)置對象的引用
但是分配就有不少的細節(jié)。為了能進一步提速分配，并不是所有的對象都在 Eden區(qū)來分內(nèi)存的。
你想啊，整個堆都是線程共享的，如果大家都在這里分內(nèi)存，就免不了加鎖的操作。為此， JVM 又提供了一個加速選項。在 Eden 里給線程分配自己的私有分配區(qū)域，也就是傳說中的「TLAB(Thread Local Allocation Buffers) 」。這樣每個線程分配的時候，因為是線程私有，就不再需要加鎖，可以快速搞定。分配失敗就會再嘗試加鎖在 Eden 中進行空間分配。
有沒有感覺 TLAB的分配和動物占領(lǐng)領(lǐng)地類似，把某塊區(qū)域拉上便便或者撒上尿，以此提醒其他的動物，這個地方被占領(lǐng)了。 :-)
生活中的例子，有點類似計次的VIP通道。比如你在某個理發(fā)館充值辦了VIP，夠10次剪發(fā)。那這10次之內(nèi)去的時候，都不需要和其他人一起排隊等，直接分配固定的師傅。那如果還有一次的時候，你是去燙頭，原有的VIP不夠用了，就需要在「燙頭」的資源里去排隊。
在「虛擬機設(shè)計與實現(xiàn)」一書中，對于線程局部分配是這樣描述的：
| 跳增指針分配只可用于空閑空間屬于單個線程的情況。如果有多個線程，那分配應(yīng)用是線程安全的。為每個對象分配使用原子指令代價過去昂貴。一個常見的解決方案是只對塊分配使用原子操作。每個線程從全局空間空間中用原子指令抓取一個空閑塊，然后在塊中用跳增指針進行對象分配，不用原子操作，這個塊是線程局部用于分配的。 |
TLAB 該設(shè)置多大合適呢?
畢竟分配這個塊也還是需要原子操作的。如果太小，就需要頻繁的去請求塊的分配，從而讓線程局部塊的優(yōu)勢打了折扣。
但塊也不能太大，否則如果應(yīng)用程序中有很多線程，有些線程可能并不活躍分配對象，就會浪費其中只有少數(shù)幾個對象的塊空間。
TLAB的大小 在 HotSpot 中默認是自動調(diào)整的，根據(jù)線程數(shù)以及每次創(chuàng)建對象的大小等一系列來自動評估。
當然，你也應(yīng)該想到，如果你的對象空間占用大怎么辦?
所以，在進行TLAB分配的時候會判斷現(xiàn)有的余量是否夠分配對象。如果夠還好，直接分配，如果不夠的話，看余下有多少，如果余下的大于允許浪費的量，則會直接在Eden上分配，不走TLAB，否則的話，再申請一塊TLAB，繼續(xù)分配。
對象大小怎么計算呢? 之前有一篇文章《怎樣計算一個 Java 對象大小?這兒有幾種方法~》
這種TLAB的分配形式，也被稱為「跳增指針分配」，也就是說分配一個對象的時候，只需要在空閑空間中移動指針，跳增對象大小。
如果TLAB分配失敗就只能在 Eden中不停的重試去分配空間。
分配空間之后， 虛擬機會根據(jù)配置，確定是否要對實例數(shù)據(jù)進行填0操作。這樣后面 Java 代碼里可以不初始賦值就能直接使用了。
再進行對象頭的初始化操作 更新棧頂對象引用
慢速分配則需要在分配實例前，對類進行解析，確保類和依賴的類已經(jīng)都進行了解析和初始化。
- 首先需要對類檢查，確保不是抽象類和接口;
- 然后確保類已經(jīng)初始化，計算對象大小，在堆上創(chuàng)建實例
- 最后設(shè)置線程棧中的對象引用
怎么樣? 代碼里找個對象也不是那么容易吧 :-)
【本文為51CTO專欄作者“侯樹成”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請通過作者微信公眾號『Tomcat那些事兒』獲取授權(quán)】
