1. 前言：
每个java对象都是有生命周期的，就像一个人的生命一样，从孕育到出生到成长变老最后由归于自然。笔者认为，Java对象的整个生命周期可以分为两个大的阶段：即创建阶段和运行阶段（包含对象的回收和消亡）。本篇将会图文深入介绍java对象的整个生命过程。
一般人平时看到java其实只是冰山的一角–java世界的冰上部分，冰下的java世界其实更精彩。
1.java对象的创建阶段
在Java中，对象的创建是一个复杂但有序的过程，涉及多个步骤和底层的JVM（Java虚拟机）运作。java对象的创建过程近似于下图，详细过程如下：
1. 类的加载
其实，在创建对象之前，JVM需要确保类已经被加载、链接和初始化，但这个过程属于对象的孕育阶段，就像一个人在母体一样，所以也是算作对象的创建阶段：
- 加载（Loading）：将类的字节码从文件系统中读取到内存中。
- 链接（Linking），又可分为三个阶段：
验证（Verification）：确保字节码是合法的，不会违反Java语言的语义规则。
准备（Preparation）：为类的静态变量分配内存并设置为默认值（例如，int为0，引用类型为null）。
解析（Resolution）：将符号引用转换为直接引用（例如，将方法名转换为方法地址）。 - 初始化（Initialization）：执行类的初始化代码，包括静态变量的赋值和静态块的执行。
2. 分配内存
在类加载完成后，JVM会在堆内存中为对象分配空间。实际运作过程如下：
- 判断是否需要线程安全：如果多个线程同时创建同一个类的对象，JVM需要确保内存分配的原子性。这可以通过两种方式实现：
- 使用同步机制：确保每次只有一个线程可以分配内存。
- 使用本地线程分配缓冲区（TLAB，Thread Local Allocation Buffers）：每个线程在堆内存中预先分配一块私有空间，用于对象的分配。这样可以减少同步的开销。
- 分配内存：在堆中分配内存空间，具体方式取决于JVM使用的垃圾回收器。例如，在使用Serial GC时，直接分配在Eden区；在使用G1 GC时，根据对象的预期存活时间选择适当的区域。
3. 初始化内存
分配的内存空间初始化为零（基本数据类型，对象引用类型初始化为null）。这一步确保了对象的字段在构造方法执行之前处于确定的状态。
4. 设置对象头
每个对象在内存中都有一个对象头（Object Header），用于存储对象的一些元数据，包括：
哈希码（Hash Code）：用于快速查找对象，例如在HashMap中。
GC分代年龄（GC Age）：记录对象在垃圾回收过程中经过的次数，用于决定对象是否晋升到老年代。
锁状态标志（Lock Status）：记录对象是否被锁定，以及锁的类型（轻量级锁、重量级锁等）。
类元数据指针（Class Metadata Pointer）：指向对象的类元数据，用于在运行时访问类信息。
5. 执行构造方法
在对象内存分配和初始化之后，JVM会调用对象的构造方法来完成对象的初始化。构造方法中的代码会设置对象的字段值并执行其他初始化逻辑。
6. 返回引用
构造方法执行完毕后，JVM会将新创建对象的引用返回给调用者。此时，对象已经完全创建并可以使用了。
java对象的运行阶段
- 对象的使用（Usage）
一旦对象被创建并初始化，它就可以被应用程序使用。对象通过其引用变量进行访问和操作。演示如下：
public class Person {
static String period = "GESTATION";
int instanceVar;
static {
// 静态初始化块
System.out.println("这是我的孕育阶段");
}
public void say() {
System.out.println("我就是我，不一样的烟火！");
}
public Person() {
// 构造函数
System.out.println("构造函数被执行");
this.instanceVar = 0;
}
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person();
System.out.println("我出生了");
// 可以调用person的say方法
person.say();
}
}
- 对象的垃圾回收（Garbage Collection）
当对象不再被应用程序使用时，JVM的垃圾回收器（Garbage Collector, GC）会自动回收该对象所占用的内存空间。Java使用自动垃圾回收机制，程序员不需要手动释放内存。垃圾回收的判断依据主要是对象的可达性（Reachability），即对象是否从根集合（Root Set）可达。常见的可达性状态包括：
可达（Reachable）：对象可以从根集合直接或通过其他可达对象间接到达。
可复活（Resurrectable）：对象的所有引用都被释放，但在某个时间点它可能再次变为可达。
不可达（Unreachable）：对象既不是可达的，也不是可复活的。这些对象会被垃圾回收器回收。 - 对象的终结（Finalization）
Java提供了一个finalize()方法，允许对象在垃圾回收之前执行清理操作。然而，需要注意的是，finalize()方法并不保证会被及时调用，也不应该被用作主要的清理机制。从Java 9开始，finalize()方法已被弃用，建议使用java.lang.ref.Cleaner和java.lang.ref.PhantomReference来替代。 - 对象的销毁（Destruction）
对象的销毁是指对象所占用的内存空间被垃圾回收器回收的过程。在Java中，对象的销毁是自动进行的，程序员无法直接控制。
本篇完结。
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