Java

使用 new 来创建对象

使用 new 来创建对象是最简单的一种方式了，new 是 Java 中的关键字，new 通过为新对象分配内存并返回对该内存的引用来实例化一个类，这个实例化一个类其实就相当于创建了一个对象，因为类也是一种对象；new 也负责调用对象的构造函数，下面是使用 new 来创建对象的代码

  1. Object obj = new Object();

这段代码中，在堆区域中分配了一块内存，然后把 obj 对象指向了这块内存区域。
下面是这段代码的字节码
2021-06-25-21-12-34-546921.png
在 Java 中，创建一个对象就是调用其构造方法，所以使用 new Object() 构造的对象，其实是调用了 Object 类的无参数 的构造方法。但是通过字节码发现，对象的创建和调用其构造方法是分开的。
字节码的 new 表示在堆中创建一个对象，并把对象的引用推入栈中。invokespecial 表示调用对象无参数的构造方法。其实，JVM 提供了五种方法调用指令，分别是

  • invokestatic：该指令用于调用静态方法，即使用 static 关键字修饰的方法；
  • invokespecial：该指令用于三种场景：调用实例构造方法，调用私有方法（即 private 关键字修饰的方法）和父类方法（即 super 关键字调用的方法）；
  • invokeinterface：该指令用于调用接口方法，在运行时再确定一个实现此接口的对象；
  • invokevirtual：该指令用于调用虚方法（就是除了上述三种情况之外的方法）；
  • invokedynamic：在运行时动态解析出调用点限定符所引用的方法之后，调用该方法；在 JDK 1.7 中提出，主要用于支持 JVM 上的动态脚本语言（如 Groovy，Jython 等）

好了，现在知道了 new 和 invokespecial 是干啥用的，那么 dup 指令呢？
dup 会复制栈上的最后一个元素，然后再次将其推入栈；因此，如果在栈上有一个对象引用，并且调用了 dup，则现在在栈上有对该对象的两个引用。看起来有点不知其所以然，所以在求助网上的时候，又发现了 R 大的解释
2021-06-25-21-12-34-772292.png
后面的 astore 就会把操作数栈顶的那个引用消耗掉，保存到指定的局部变量去。
如果直接使用 new Object() 没有创建局部变量的话，请注意一下它的字节码。
2021-06-25-21-12-34-914935.png
看出来细微的差别了吗？上图中的 astore_1 竟然变成了 pop，这也就是说，new Object() 没有保存对象的局部变量，而是直接把它给消耗掉了。符合预期。
所以这是第一种创建的方式，也就是使用 new 来创建。

使用 newInstance 方法来创建

这个newInstance 方法指的是 class 类中的方法，newInstance 方法会调用无参的构造方法创建对象。
可以使用 newInstance 方法创建对象，下面是使用示例代码

  1. User user = (User)Class.forName("com.test.User").newInstance();
  3. // 或者使用
  5. User user = User.class.newInstance();

下面分析一下这个字节码，其实使用第一种方式和第二种方式就差了一个 Class.forName 的字节码，这是一个静态方法，应该用的是 invokestatic，下面验证一下。
第一种方式的字节码
2021-06-25-21-12-35-174208.png
第二种方式的字节码
2021-06-25-21-12-35-389639.png
可以看到验证的是正确的。
那么这段字节码是什么意思呢？
ldc 的意思是把常量池中的引用推入到当前堆栈中，invokestatic 和 invokevirtual 上面解释过了，然后就是 checkcast， 这个字节码的含义就是进行类型转换，因为 newInstance 生成的是一个 Object 的对象，所以需要把它转换为需要的 User 类型，这个字节码就是干这个活的。

使用反射来创建对象

使用反射来创建对象其实也是使用了 newInstance 方法，只不过这个方法是 Constructor ，Java 反射中构造器的方法，可以通过这种方式来创建一个新的对象。如下代码所示

  1. Constructor<User> constructor = User.class.getConstructor();
  2. User user = constructor.newInstance();

下面是它的字节码
2021-06-25-21-12-35-654872.png
这里解释下 iconst_0 ，它的意思就是将 int 值 0 加载到堆栈上，这个相当于是为 getConstructor 方法准备参数分配的字节码。
为了验证这个结论，从简优化，看一下其他方法的字节码

  1. User.class.getDeclaredField("id");

它的字节码如下：
2021-06-25-21-12-35-847355.png
可以看到，第二个 ldc 其实就是 getDeclaredField 中的参数，为 String 类型，所以是用的 ldc，它是将引用推入堆栈。

使用对象克隆来创建对象

这是第四种创建方式，使用 Cloneable 类中的 clone() 方法来创建，它的前提是需要实现 Cloneable 接口并实现其定义的 clone 方法。用 clone 方法创建对象并不会调用任何构造函数。
如下代码所示

  1. Constructor<User> constructor = User.class.getConstructor();
  2. User user = constructor.newInstance();
  3. user.setName("Hello");
  5. User user2 = (User)user.clone();
  6. System.out.println(user2.getName());

输出 Hello
它的字节码如下
2021-06-25-21-12-36-123183.png
这个字节码有些长，但是字节码的概念和含义上面已经介绍过了，最主要的就是推入堆栈，调用对应的实例方法。
对象克隆这块是面试官非常喜欢考的一个点，后面会解析一下浅拷贝和深拷贝的区别。

使用反序列化创建对象

当使用序列化和反序列化时，JVM 会创建一个单独的对象。在反序列化时，JVM 创建对象不会调用任何构造函数，如下代码所示

  1. ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("xxx"));
  2. out.writeObject(user2);
  3. out.close();
  4. //Deserialization
  5. ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("xxx"));
  6. User user3 = (User) in.readObject();
  7. in.close();
  8. user3.setName("cxuan003");
  9. System.out.println(user3 + ", hashcode : " + user3.hashCode());

这段反编译过后的字节码文件比较长，这里就先不贴出来了，读可以自己编译看一下，其实并没有特别的字节码指令，大部分上面已经提到过了。