文本來自：《深入理解Java虛擬機(jī)》部分修改
對象生成
我們知道在Java代碼中，通過
Object o = new Object();
這樣的語句就可以創(chuàng)建對象及其引用，對象的創(chuàng)建只不過是一個new關(guān)鍵字而已，那么在虛擬機(jī)中又是一個怎樣的過程呢？
HotSpot檢測到new指令之后會進(jìn)行下面幾步操作：
一 .檢測類是否加載
判斷類是否加載。虛擬機(jī)遇到一條new指令的時候，首先會檢查這個指令的參數(shù)是否能在常量池中定位到一個類的符號引用，并且檢查這個符號代表的類是否被加載、解析并初始化。如果沒有完成這個過程，則必須執(zhí)行相應(yīng)類的加載。確保類加載完成之后才能生成其實(shí)例。
二. 堆上分配空間
在堆上為對象分配空間。所有對象都是在堆上分配空間的，但是隨著時代的發(fā)展已經(jīng)不是那么絕對了，對象需要的空間大小在類加載完成后便能確定。之后便是在堆上為該對象分配固定大小的空間。分配的方式也有兩種：
i.第一種如果使用Serial、ParNew等帶Compact過程的收集器的時候，Java內(nèi)存中的堆都是規(guī)整的，只需把作為使用和未使用空間的分界點(diǎn)的指針移動一段距離就可以了，稱為指針碰撞方式。
ii.第二種如果使用CMS這種基于Mark-Sweep算法的收集器的時候，Java內(nèi)存并不是規(guī)整的，虛擬機(jī)就要維護(hù)了一個列表來記錄內(nèi)存的使用情況，這種方式叫做“空閑列表”的方式。
虛擬機(jī)為對象分配空間是非常頻繁的，如果同時為多個線程分配對象，就可能發(fā)生指針錯誤控制，就涉及到并發(fā)安全控制了。一般有兩個解決方案：
(1)第一種是對分配內(nèi)存空間動作進(jìn)行同步-使用CAS配上失敗重試的方式保證更新操作的原子性。
(2)第二種是把內(nèi)存分配的動作分配在不同的空間中進(jìn)行，既每個線程在Java堆中預(yù)先分配一小塊內(nèi)存，稱之為本地線程分配緩沖（ThreadLocalAllocationBuffer,TLAB）。哪個線程要分配內(nèi)存，就在哪個線程的TLAB上分配。只有TLAB使用完并需要分配新的TLAB的時候才需要同步鎖定。
三.初始化內(nèi)存
初始化內(nèi)存空間。內(nèi)存分配完成之后，虛擬機(jī)會將分配空間內(nèi)都初始化為零（不包括對象頭），如果使用TLAB分配，這一過程也可以提前至TLAB分配時進(jìn)行。
四.設(shè)置對象頭
設(shè)置對象的對象頭。接下來虛擬機(jī)要設(shè)置對象的對象頭。包括對象的哈希碼、類元素信息、GC分代年齡等。這些信息都放置在對象頭中。
對象頭是必不可少的一部分。
五.初始化類成員
執(zhí)行方法，初始化對象內(nèi)成員。
執(zhí)行完這五步，一個對象才算是真正產(chǎn)生。
對象組成
內(nèi)存中，對象存儲布局可分為三部分：對象頭(Header)，實(shí)例數(shù)據(jù)(InstanceData)和對齊填充(Padding)。
1.對象頭：包括兩部分信息。第一部分用于存儲對象自身的運(yùn)行時數(shù)據(jù)，如哈希碼，GC分代年齡、鎖狀態(tài)、線程持有鎖、等等。這部分?jǐn)?shù)據(jù)的長度在32為或64位，官方稱之為“MarkWord”。對象頭的另一部分是類型指針，即對象指向它的類元素的指針，通過這個指針來確定這個對象時那個類的實(shí)例。（如果Java對象時一個數(shù)組，則對象頭還必須有一塊用于記錄數(shù)組長度的數(shù)據(jù)。因?yàn)镴ava數(shù)組元數(shù)據(jù)中沒有數(shù)組大小的記錄）
2.實(shí)例數(shù)據(jù)：這部分是真正用來存儲對象有效信息的地方，也就是在代碼中定義的，包括父類的屬性等
3.對齊填充：這部分并不是必需存在的，只是起著占位符的作用。因?yàn)镠otSpot虛擬機(jī)要求對象起始地址必須是8字節(jié)的倍數(shù)。而對象頭是8字節(jié)或者16字節(jié)，加入實(shí)例數(shù)據(jù)不是8的整數(shù)倍，那么就需要padding來補(bǔ)充。
對象引用
我們可以通過使用棧上的reference數(shù)據(jù)來操作堆上的具體對象。有兩種方式來訪問具體對象：句柄和直接指針。
句柄：Java堆中劃分出一個句柄池，專門用來存放對象的實(shí)例地址和類型地址。而棧中的reference只是該句柄池中某一句柄的地址。
這樣做的好處是當(dāng)進(jìn)行垃圾回收并被移動后，對象地址改變而reference的數(shù)據(jù)不用改變。
直接指針：reference直接指向某一對象的地址。好處便是速度快，節(jié)省了一次定位的時間開銷。
