本文主要講述Java對象在虛擬機(jī)中創(chuàng)建，分配內(nèi)存蒸甜，初始化的過程棠耕，以及分配內(nèi)存，引用對象的幾種常見方式柠新。

對象創(chuàng)建

對象創(chuàng)建分為三部分窍荧，首先是類加載，接著是為對象分配內(nèi)存恨憎，最后是初始化蕊退。

創(chuàng)建
虛擬機(jī)遇到new指令時會去檢查這個指令參數(shù)是否能在常量池中定位到一個符號引用，并檢查這個符號引用代表的類是否已被加載憔恳、解析和初始化過瓤荔，如果沒有則先進(jìn)性類加載過程。

分配內(nèi)存
對象所需內(nèi)存大小在類加載完成后即可確定钥组，所以虛擬機(jī)只要從堆中劃分出相應(yīng)大小內(nèi)存分配給新創(chuàng)建的對象即可输硝。

常見的內(nèi)存分配方式有兩種，一種是“指針碰撞”程梦，一種是“空閑列表”点把。不同的Java虛擬機(jī)實現(xiàn)會分別采用這兩種內(nèi)存分配方式。

“指針碰撞”假設(shè)Java堆中的內(nèi)存是絕對規(guī)整的屿附，所有用過的內(nèi)存都放在一邊郎逃，空閑的內(nèi)存放在另一邊，中間放一個指針作為分界點指示器挺份。當(dāng)需要分配內(nèi)存時只需要把指針向空閑內(nèi)存方向移動對象大小相等的距離即可衣厘。

如果Java堆中的內(nèi)存并不規(guī)整，那么虛擬機(jī)需要維護(hù)一個列表用來記錄那些內(nèi)存塊可用。當(dāng)需要分配內(nèi)存時從列表中找出一個足夠大的空間劃分給對象實例影暴，這就是“空閑列表”错邦。

初始化
虛擬機(jī)在對象內(nèi)存分配完成后首先會將不包括對象頭的內(nèi)存空間初始化為零值，即為對象的字段分配其數(shù)據(jù)類型所對應(yīng)的初始值型宙。這一步保證對象的實例字段在Java代碼中可以不賦初始值就可使用撬呢。

接下來虛擬機(jī)向?qū)ο箢^空間寫入實例所屬類，類的元數(shù)據(jù)信息獲取方式妆兑，對象的哈希碼魂拦，對象GC分代年齡等信息。

然后執(zhí)行<init>方法按照程序員編寫的程序代碼將對象進(jìn)行初始化搁嗓。（這里就是所謂的對象初始化"兩次"的問題）

分配內(nèi)存的線程安全問題
對象創(chuàng)建在虛擬機(jī)中是非常頻繁的過程芯勘，并發(fā)的情況下并不是線程安全的。解決問題有兩種方案腺逛，一種是在分配內(nèi)存時進(jìn)行同步處理荷愕；另一種是為每一個線程在Java堆中預(yù)先分配一塊內(nèi)存（即本地線程分配緩沖TLAB），這樣線程內(nèi)存分配的動作分別在不同的內(nèi)存空間中進(jìn)行棍矛，只有緩沖區(qū)內(nèi)存不足時才會為緩沖區(qū)同步分配內(nèi)存安疗。虛擬機(jī)分配內(nèi)存時還會加上失敗重試的方式。

對象內(nèi)存分布

對象在內(nèi)存中的分配包括三部分：對象頭够委，實例數(shù)據(jù)和對齊填充荐类。

對象頭
對象頭包括兩部分信息，第一部分是用于存儲對象自身的運行時數(shù)據(jù)茁帽，如哈希碼玉罐，GC分代年齡、鎖狀態(tài)標(biāo)識潘拨、線程持有的鎖吊输，偏向線程ID、偏向時間戳等战秋，這部分?jǐn)?shù)據(jù)的長度在32為虛擬機(jī)中為32bit在64為虛擬機(jī)中為64bit璧亚，所有數(shù)據(jù)均以標(biāo)志位的形式存儲。

對象頭的另一部分是類型指針脂信，即對象指向它的類元數(shù)據(jù)的指針癣蟋，虛擬機(jī)通過這個指針來確定這個對象是哪個類的實例。但這并不是必須有的狰闪，也就是查找對象元數(shù)據(jù)并不一定需要對象本身疯搅。如果對象是數(shù)組，那么對象頭中還必須記錄對象數(shù)組長度埋泵。

實例數(shù)據(jù)
示例數(shù)據(jù)部分存儲著對象程序代碼中定義的各種類型字段內(nèi)容幔欧，包括從父類繼承的和子類總定義的罪治。這部分的存儲順序會受到虛擬機(jī)分配策略參數(shù)和字段在Java源代碼中定義順序的影響。虛擬機(jī)默認(rèn)將相同長度的字段分配到一起礁蔗，且父類定義的變量會出現(xiàn)在子類之前觉义。通過配置虛擬機(jī)參數(shù)也可以使子類較窄的變量插到父類變量空隙中。

對象填充
對象填充僅僅是占位符浴井，并不是必然存在晒骇。HotSpot VM的自動內(nèi)存管理系統(tǒng)要求對象起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍，也就是說對象的大小必須是8字節(jié)的整數(shù)倍磺浙，所以如果對象實例數(shù)據(jù)部分沒有對齊需要對齊填充來補齊（對象頭已經(jīng)對齊）洪囤。

對象訪問

當(dāng)創(chuàng)建好對象后，我們需要通過引用reference來訪問使用對象撕氧，常見的有兩種方式瘤缩，第一種是句柄，第二種是直接指針伦泥。

句柄
Java堆中需要專門劃分一部分內(nèi)存作為句柄池剥啤，Java棧中的引用存儲的是對象的句柄地址，而句柄地址存儲了對象實例數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型各自的具體地址信息奄喂。

使用句柄的好處就是reference中存儲的是穩(wěn)定的句柄地址铐殃，在對象被移動（垃圾收集時移動對象是普遍的行為）時只會改變句柄中實例數(shù)據(jù)指針海洼，而reference不需要更改跨新。

直接指針
直接指針就是Java棧中的引用直接存儲對象的內(nèi)存地址。使用直接指針最大的好處就是訪問速度快坏逢，它節(jié)省了一次指針定位的時間開銷域帐。Sun的Hot Spot虛擬機(jī)使用的直接指針訪問對象。