JVM：对象的实例化、直接内存
一、对象的实例化
对象实例化步骤：
- 首先加载对象所属类的相关信息，若该类存在父类，那么要将父类的信息也加载进来，依此类推
- 接着在堆中为对象分配内存，有两种分配方法：当堆内存空间较为规整时，采用指针碰撞法；若堆内存空间不规整，则使用空闲列表法
- 随后对对象的变量进行默认赋值，按照类中变量声明的顺序进行
- 再为对象设置对象头，对象头包含对象所属类在方法区中的地址、对象的哈希值、分代年龄、锁状态标志等信息
- 最后依次调用构造器进行属性赋值，先调用父类的构造器，再调用子类的构造器
二、直接内存（Direct Memory）
- 直接内存不在 JVM 堆内存中，它是向操作系统申请的内存，虽不受 JVM 堆内存管理机制的管控，但受系统内存（物理内存、本地内存）限制，使用时不能超出操作系统使用时不能超出操作系统可用内存
- 可通过 Java NIO 操作直接内存，这能显著提升 I/O 速度。传统 I/O 需先将数据从外存（硬盘）读入本地内存，再从本地内存复制到 JVM 堆内存；而 NIO 可直接操作直接内存，数据只需从外存读到直接内存，减少了数据拷贝步骤，从而提升了效率
三、其它相关知识
（1）指针碰撞（Bump the Pointer）
- 适用场景：指针碰撞适用于堆内存空间规整的情况。所谓空间规整，就是已使用的内存和未使用的内存被分隔开，中间有一个分界指针。在这种情况下，JVM 只需要移动这个分界指针，就可以为新对象分配内存
- 工作原理：当有新对象需要分配内存时，JVM 会将分界指针向空闲内存区域移动与对象大小相等的距离，这个移动后的位置就是新对象的内存地址。简单来说，就是指针不断地 “碰撞” 着向空闲内存区域推进，为新对象分配空间
- 示例说明：假设堆内存的起始地址是 0，已使用的内存到地址 100，分界指针指向 100。现在要创建一个大小为 20 的对象，JVM 会将分界指针从 100 移动到 120，新对象就被分配在地址 100 - 119 的空间中
（2）空闲列表分配（Free List Allocation）
- 适用场景：空闲列表分配适用于堆内存空间不规整的情况。当堆中存在大量不连续的空闲内存块时，无法使用指针碰撞的方式进行内存分配，此时就需要使用空闲列表
- 工作原理：JVM 会维护一个空闲列表，记录堆中所有空闲内存块的信息，包括起始地址和大小。当有新对象需要分配内存时，JVM 会从空闲列表中查找一个足够大的空闲内存块分配给对象。如果该空闲内存块比对象所需的内存大，还会将剩余的空闲内存块重新记录到空闲列表中
- 示例说明：假设空闲列表中记录了三个空闲内存块：[起始地址 100，大小 50]、[起始地址 200，大小 100]、[起始地址 350，大小 80]。现在要创建一个大小为 60 的对象，JVM 会选择第二个空闲内存块（起始地址 200，大小 100），将对象分配在地址 200 - 259 的空间中，剩余的地址 260 - 299 作为新的空闲内存块重新记录到空闲列表中