面試官：new一個對象有哪兩個過程？
- 2019 年 10 月 30 日
- 筆記
Java在new一個對象的時候，會先查看對象所屬的類有沒有被載入到記憶體，如果沒有的話，就會先通過類的全限定名來載入。載入並初始化類完成後，再進行對象的創建工作。
我們先假設是第一次使用該類，這樣的話new一個對象就可以分為兩個過程：載入並初始化類和創建對象。
一、類載入過程（第一次使用該類）
java是使用雙親委派模型來進行類的載入的，所以在描述類載入過程前，我們先看一下它的工作過程：
雙親委託模型的工作過程是：如果一個類載入器（ClassLoader）收到了類載入的請求，它首先不會自己去嘗試載入這個類，而是把這個請求委託給父類載入器去完成，每一個層次的類載入器都是如此，因此所有的載入請求最終都應該傳送到頂層的啟動類載入器中，只有當父類載入器回饋自己無法完成這個載入請求（它的搜索範圍中沒有找到所需要載入的類）時，子載入器才會嘗試自己去載入。
使用雙親委託機制的好處是：能夠有效確保一個類的全局唯一性，當程式中出現多個限定名相同的類時，類載入器在執行載入時，始終只會載入其中的某一個類。
1、載入
由類載入器負責根據一個類的全限定名來讀取此類的二進位位元組流到JVM內部，並存儲在運行時記憶體區的方法區，然後將其轉換為一個與目標類型對應的java.lang.Class對象實例
2、驗證
格式驗證：驗證是否符合class文件規範
語義驗證：檢查一個被標記為final的類型是否包含子類；檢查一個類中的final方法是否被子類進行重寫；
確保父類和子類之間沒有不兼容的一些方法聲明（比如方法簽名相同，但方法的返回值不同）
操作驗證：在操作數棧中的數據必須進行正確的操作，對常量池中的各種符號引用執行驗證（通常在解析階段執行，檢查是否可以通過符號引用中描述的全限定名定位到指定類型上，以及類成員資訊的訪問修飾符是否允許訪問等）
3、準備
為類中的所有靜態變數分配記憶體空間，並為其設置一個初始值（由於還沒有產生對象，實例變數不在此操作範圍內）
被final修飾的static變數（常量），會直接賦值；
4、解析
將常量池中的符號引用轉為直接引用（得到類或者欄位、方法在記憶體中的指針或者偏移量，以便直接調用該方法），這個可以在初始化之後再執行。
解析需要靜態綁定的內容。 // 所有不會被重寫的方法和域都會被靜態綁定
以上2、3、4三個階段又合稱為鏈接階段，鏈接階段要做的是將載入到JVM中的二進位位元組流的類數據資訊合併到JVM的運行時狀態中。
5、初始化（先父後子）
- 4.1 為靜態變數賦值
- 4.2 執行static程式碼塊
注意：static程式碼塊只有jvm能夠調用
如果是多執行緒需要同時初始化一個類，僅僅只能允許其中一個執行緒對其執行初始化操作，其餘執行緒必須等待，只有在活動執行緒執行完對類的初始化操作之後，才會通知正在等待的其他執行緒。
因為子類存在對父類的依賴，所以類的載入順序是先載入父類後載入子類，初始化也一樣。不過，父類初始化時，子類靜態變數的值也有有的，是默認值。
最終，方法區會存儲當前類類資訊，包括類的靜態變數、類初始化程式碼（定義靜態變數時的賦值語句 和 靜態初始化程式碼塊）、實例變數定義、實例初始化程式碼（定義實例變數時的賦值語句實例程式碼塊和構造方法）和實例方法，還有父類的類資訊引用。
二、創建對象
1、在堆區分配對象需要的記憶體
分配的記憶體包括本類和父類的所有實例變數，但不包括任何靜態變數
2、對所有實例變數賦默認值
將方法區內對實例變數的定義拷貝一份到堆區，然後賦默認值
3、執行實例初始化程式碼
初始化順序是先初始化父類再初始化子類，初始化時先執行實例程式碼塊然後是構造方法
4、如果有類似於Child c = new Child()形式的c引用的話，在棧區定義Child類型引用變數c，然後將堆區對象的地址賦值給它
需要注意的是，每個子類對象持有父類對象的引用，可在內部通過super關鍵字來調用父類對象，但在外部不可訪問
補充：
通過實例引用調用實例方法的時候，先從方法區中對象的實際類型資訊找，找不到的話再去父類類型資訊中找。
如果繼承的層次比較深，要調用的方法位於比較上層的父類，則調用的效率是比較低的，因為每次調用都要經過很多次查找。這時候大多系統會採用一種稱為虛方法表的方法來優化調用的效率。
所謂虛方法表，就是在類載入的時候，為每個類創建一個表，這個表包括該類的對象所有動態綁定的方法及其地址，包括父類的方法，但一個方法只有一條記錄，子類重寫了父類方法後只會保留子類的。當通過對象動態綁定方法的時候，只需要查找這個表就可以了，而不需要挨個查找每個父類。
結語
就以這段話自勉、共勉吧。越努力、越幸運，如果你不是官二代、富二代、紅二代，那麼請記住：勤奮才是改變你命運的唯一捷徑。
作者：沉默哥
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