Java中new一個對象時，JVM到底做了什么？
在Java編程中，new關鍵字是我們創建對象的最常用方式。但你是否想過，當你寫下new MyClass()時，Java虛擬機（JVM）到底在背后做了哪些工作？今天，我們就來深入探討一下new一個對象時，JVM的完整執行流程。
1. 類加載：對象的藍圖
當你第一次使用new創建一個對象時，JVM會首先檢查這個類是否已經被加載。如果沒有，JVM會通過類加載器（ClassLoader）加載該類的字節碼文件（.class文件）。類加載的過程包括：
- 加載：將類的字節碼加載到內存中。
- 驗證：確保字節碼是合法的，不會危害JVM的安全。
- 準備：為類的靜態變量分配內存并設置默認值。
- 解析：將符號引用轉換為直接引用。
- 初始化：執行類的靜態初始化塊（
static {}）和靜態變量的賦值操作。
類加載完成后，JVM就可以基于這個“藍圖”創建對象了。
2. 內存分配：為對象安家
類加載完成后，JVM會為對象在堆內存（Heap）中分配一塊空間。這塊空間的大小是由對象的成員變量決定的。例如，如果一個類有兩個int類型的變量和一個String類型的變量，那么JVM會分配足夠的內存來存儲這些數據。
注意：Java的堆內存是所有線程共享的，因此內存分配需要考慮線程安全問題。JVM會通過指針碰撞（Bump the Pointer）或空閑列表（Free List）等機制來高效地分配內存。
3. 初始化默認值：清零操作
在內存分配完成后，JVM會將對象的成員變量初始化為默認值。這些默認值包括：
- 數值類型（如
int、long、double等）的默認值為0或0.0。 - 布爾類型（
boolean）的默認值為false。 - 引用類型（如
String、Object等）的默認值為null。
這一步確保了對象在構造函數執行之前，所有的成員變量都有一個已知的初始狀態。
4. 執行構造代碼塊：對象的“熱身”
如果類中定義了構造代碼塊（即在類中直接使用{}包裹的代碼），JVM會在調用構造函數之前執行這些代碼。構造代碼塊通常用于執行一些通用的初始化邏輯。
例如：
public class MyClass {{System.out.println("構造代碼塊執行");}
}
無論調用哪個構造函數，構造代碼塊都會被執行。
5. 調用構造函數：對象的“出生”
接下來，JVM會調用與new語句匹配的構造函數。構造函數的主要作用是對對象進行進一步的初始化。例如：
public class MyClass {private int value;public MyClass(int value) {this.value = value;System.out.println("構造函數執行");}
}
在構造函數中，你可以為成員變量賦值，或者調用其他方法來完成對象的初始化。
6. 返回引用：對象的“身份證”
當所有初始化操作完成后，new操作會返回對象在堆內存中的引用。這個引用實際上是一個指向堆內存中對象地址的指針。程序通過這個引用來操作對象。
例如：
MyClass obj = new MyClass(10);
這里的obj就是一個引用，它指向堆內存中MyClass對象的地址。
總結：new操作的完整流程
讓我們用一個簡單的例子來總結new一個對象時的完整流程：
public class MyClass {private int value;{System.out.println("構造代碼塊執行");}public MyClass(int value) {this.value = value;System.out.println("構造函數執行");}public static void main(String[] args) {MyClass obj = new MyClass(10);}
}
輸出結果：
構造代碼塊執行
構造函數執行
從輸出中可以看到，JVM首先執行了構造代碼塊，然后調用了構造函數。
思考：new操作的性能開銷
雖然new操作看起來很簡單，但它背后涉及了類加載、內存分配、初始化等多個步驟，這些操作都會帶來一定的性能開銷。因此，在高性能場景下，我們需要盡量避免頻繁創建對象，或者使用對象池（Object Pool）等技術來優化性能。
結語
通過本文的講解，相信你對Java中new一個對象時的完整流程有了更深入的理解。無論是類加載、內存分配，還是構造代碼塊和構造函數的執行，每一步都是JVM精心設計的。掌握這些底層細節，不僅能幫助你寫出更高效的代碼，還能讓你在面試中脫穎而出。
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