1. 類加載檢查

• 觸發條件：當遇到 new 指令時，JVM首先檢查該指令的參數（類符號引用）是否已在常量池中。
• 檢查內容：
  • 類是否已被加載、解析和初始化。
  • 若未加載，則觸發類加載過程（加載 → 驗證 → 準備 → 解析 → 初始化）。
• 目的：確保類元數據可用，避免后續操作因類未定義而失敗。

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2. 內存分配

• 分配方式：
  • 指針碰撞（Bump the Pointer）：適用于內存規整的堆（如Serial、ParNew收集器）。
    通過移動指針劃分內存，分配速度快（僅需指針移動）。
  • 空閑列表（Free List）：適用于內存不規整的堆（如CMS收集器）。
    維護可用內存塊列表，分配時搜索足夠大的空間。
• 線程安全：
  • TLAB（Thread Local Allocation Buffer）：為每個線程預分配堆內存區域，避免CAS競爭。
  • CAS重試：當TLAB不足時，使用CAS同步分配。

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3. 初始化零值

• 操作內容：將對象的內存空間初始化為零值。
  • 基本類型字段：int → 0，boolean → false。
  • 引用類型字段：null。
• 目的：確保對象字段在不顯式初始化時也能直接使用。

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4. 設置對象頭（Object Header）

• 對象頭結構（64位JVM）：
  • Mark Word：存儲哈希碼、GC分代年齡、鎖狀態（偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖）等信息。
  • Klass Pointer：指向類元數據，確定對象類型。
• 示例：

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

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5. 執行 <init> 方法

• 步驟：
  1. 初始化父類：遞歸調用父類構造方法（super()）。
  2. 實例變量賦值：按代碼順序執行顯式初始化和構造代碼塊。
  3. 構造器代碼：執行用戶編寫的構造方法邏輯。
• 目的：完成對象按業務需求的初始化。

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內存分配優化策略

策略	說明	適用場景
TLAB分配	線程私有內存區域，減少CAS競爭	高頻創建小對象的場景
逃逸分析	若對象未逃逸方法，可能在棧上分配或標量替換	方法內部臨時對象（JIT優化）
大對象直接進入老年代	避免在新生代頻繁復制（通過 -XX:PretenureSizeThreshold 設置閾值）	大數組、大字符串等

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對象內存布局

區域	內容	大小（64位JVM）
對象頭（Header）	Mark Word（鎖狀態、哈希碼等） + Klass Pointer（類元數據指針）	12字節（開啟壓縮指針）
實例數據（Instance Data）	對象實際字段值（包括父類繼承字段）	由字段類型和數量決定
對齊填充（Padding）	補齊對象大小為8字節的整數倍	0~7字節

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常見問題與解決方案

1. 內存分配失敗：

   • 觸發GC：當Eden區空間不足時，觸發Minor GC。
   • OOM處理：若GC后仍無法分配，拋出 OutOfMemoryError。

2. 線程競爭：

   • TLAB優化：通過 -XX:+UseTLAB 啟用（默認開啟），減少CAS沖突。

3. 對象初始化順序：

   • 字段默認值 → 顯式賦值 → 構造器代碼：確保初始化符合Java規范。

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總結

Hotspot虛擬機通過 類加載檢查 → 內存分配 → 初始化 → 對象頭設置 → 構造方法調用 的流程創建對象，結合 TLAB、逃逸分析 等優化策略，平衡性能與安全性。理解這一過程有助于優化代碼（如減少大對象創建）和排查內存問題（如OOM）。