對(duì)象的創(chuàng)建
??????虛擬機(jī)遇到一條new指令時(shí)，首先將去檢查這個(gè)指令的參數(shù)是否能在常量池中定位到一 個(gè)類(lèi)的符號(hào)引用盈滴，并且檢查這個(gè)符號(hào)引用代表的類(lèi)是否已被加載涯肩、解析和初始化過(guò)。如果沒(méi)有雹熬，那必須先執(zhí)行相應(yīng)的類(lèi)加載過(guò)程宽菜。
?? ? ? ?在類(lèi)加載檢查通過(guò)后，接下來(lái)虛擬機(jī)將為新生對(duì)象分配內(nèi)存竿报。對(duì)象所需內(nèi)存的大小在類(lèi)加載完成后便可完全確定铅乡，為對(duì)象分配空間的任務(wù)等同于 把一塊確定大小的內(nèi)存從Java堆中劃分出來(lái)。假設(shè)Java堆中內(nèi)存是絕對(duì)規(guī)整的烈菌，所有用過(guò)的內(nèi)存都放在一邊阵幸，空閑的內(nèi)存放在另一邊，中間放著一個(gè)指針作為分界點(diǎn)的指示器芽世，那所分配內(nèi)存就僅僅是把那個(gè)指針向空閑空間那邊挪動(dòng)一段與對(duì)象大小相等的距離挚赊，這種分配方式稱(chēng)為“指針碰撞"(Bump the Pointer)。如果Java堆中的內(nèi)存并不是規(guī)整的济瓢，已使用的內(nèi)存和空閑的內(nèi)存相互交錯(cuò)荠割，那就沒(méi)有辦法簡(jiǎn)單地進(jìn)行指針碰撞了，虛擬機(jī)就必須維護(hù)一個(gè)列表旺矾，記錄上哪些內(nèi)存塊是可用的蔑鹦，在分配的時(shí)候從列表中找到一塊足夠大的空間劃分給對(duì)象 實(shí)例，并更新列表上的記錄箕宙，這種分配方式稱(chēng)為“空閑列表"(Free List)嚎朽。選擇哪種分配方式由Java堆是否規(guī)整決定，而Java堆是否規(guī)整又由所采用的垃圾收集器是否帶有壓縮整理功能決定柬帕。因此哟忍，在使用Serial、ParNew等帶Compact過(guò)程的收集器時(shí)陷寝，系統(tǒng)采用的分配算法是指針碰撞锅很，而使用CMS這種基于Mark-Sweep算法的收集器時(shí)，通常采用空閑列表盼铁。
????????除如何劃分可用空間之外粗蔚，還有另外—個(gè)需要考慮的問(wèn)題是對(duì)象創(chuàng)建在虛擬機(jī)中是非常頻繁的行為，即使是僅僅修改一個(gè)指針?biāo)赶虻奈恢萌幕穑诓l(fā)情況下也并不是線程安全 的鹏控，可能出現(xiàn)正在給對(duì)象A分配內(nèi)存，指針還沒(méi)來(lái)得及修改当辐，對(duì)象B又同時(shí)使用了原來(lái)的指 針來(lái)分配內(nèi)存的情況抖僵。解決這個(gè)問(wèn)題有兩種方案，一種是對(duì)分配內(nèi)存空間的動(dòng)作進(jìn)行同步處理：實(shí)際上虛擬機(jī)采用CAS配上失敗重試的方式保證更新操作的原子性谤民；另一種是把內(nèi)存分配的動(dòng)作按照線程劃分在不同的空間之中進(jìn)行张足，即每個(gè)線程在Java堆中預(yù)先分配一小塊內(nèi)存，稱(chēng)為本地線程分配緩沖(Thread? Local Allocation Buffer? TLAB)坎藐。哪個(gè)線程要分配內(nèi)存为牍，就在哪個(gè)線程的TLAB上分配，只有TLAB用完并分配新的TLAB時(shí)岩馍，才需要同步鎖定吵聪，虛擬機(jī)是否使用TLAB，可以通過(guò) -XX兼雄；+/-UserTLAB參數(shù)來(lái)決定。
? ??????內(nèi)存分配完成后帽蝶，虛擬機(jī)需要將分配到的內(nèi)存空間都初始化為零值（不包括對(duì)象頭）赦肋，如果使用TLAB, 這一工作過(guò)程也可以提前至TLAB 分配時(shí)進(jìn)行。這一步操作保證了對(duì)象的實(shí)例字段在Java 代碼中可以不賦初始值就直接使用励稳，程序能訪問(wèn)到這些字段的數(shù)據(jù)類(lèi)型所對(duì)應(yīng)的零值佃乘。
????????接下來(lái)，虛擬機(jī)要對(duì)對(duì)象進(jìn)行必要的設(shè)置,例如這個(gè)對(duì)象是哪個(gè)類(lèi)的實(shí)例驹尼、如何才能找到類(lèi)的元數(shù)據(jù)信息趣避、對(duì)象的哈希碼、對(duì)象的GC分代年齡等信息新翎。這些信息存放在對(duì)象的對(duì)象頭（Object Header）之中程帕。根據(jù)虛擬機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)不同住练，如是否啟用偏向鎖等， 對(duì)象頭會(huì)有不同的設(shè)置方式愁拭。
????????在上面工作一都完成之后讲逛，從虛擬機(jī)的視角來(lái)看， 一個(gè)新的對(duì)象已經(jīng)產(chǎn)生了岭埠，但從Java 程序的視角來(lái)看盏混，對(duì)象創(chuàng)建剛剛開(kāi)始 方法還沒(méi)有執(zhí)行，所有的字段都還為零惜论。所以, 一般來(lái)說(shuō)(由字節(jié)碼中是否跟隨invokespecial 指令所決定）執(zhí)行new 指令之后會(huì)接著執(zhí)行方法许赃，把對(duì)象按照程序員的意愿進(jìn)往初始化，這樣一個(gè)真正可用的對(duì)象才算完全產(chǎn)生出來(lái)馆类。
對(duì)象的內(nèi)存布局
????????在HotSpot虛擬機(jī)中混聊， 對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的布局可以分為3塊區(qū)域：?對(duì)象頭(Header)、實(shí)例數(shù)據(jù)(Instance Data)和對(duì)齊填充(Padding)蹦掐。
????????HotSpot虛擬機(jī)的對(duì)象頭包括兩部分信息技羔， 第一部分用于存儲(chǔ)對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，如哈希碼(HashCode)卧抗、GC分代年齡藤滥、鎖狀態(tài)標(biāo)志、線程持有的鎖社裆、偏向線程ID 拙绊、偏向時(shí)間戳等， 這部分?jǐn)?shù)據(jù)的長(zhǎng)度在32位和64位的虛擬機(jī)（未開(kāi)啟壓縮指針）中分別為32bit和64bit, 官方稱(chēng)它為"Mark Word"泳秀。對(duì)象需要存儲(chǔ)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)很多标沪， 其實(shí)已經(jīng)超出了32位、64位Bitmap結(jié)構(gòu)所能記錄的限度嗜傅， 但是對(duì)象頭信息是與對(duì)象自身定義的數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)的額外存儲(chǔ)成本金句， 考慮到虛擬機(jī)的空間效率， Mark Word被設(shè)計(jì)成一個(gè)非固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以便在極小的空間內(nèi)存儲(chǔ)盡雖多的信息吕嘀， 它會(huì)根據(jù)對(duì)象的狀態(tài)復(fù)用自己的存儲(chǔ)空間违寞。
????????對(duì)象頭的另外一部分是類(lèi)型指針， 即對(duì)象指向它的類(lèi)元數(shù)據(jù)的指針偶房， 虛擬機(jī)通過(guò)這個(gè)指針來(lái)確定這個(gè)對(duì)象是哪個(gè)類(lèi)的實(shí)例趁曼。并不是所有的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)都必須在對(duì)象數(shù)據(jù)上保留類(lèi)型指針， 換句話(huà)說(shuō)棕洋， 查找對(duì)象的元數(shù)據(jù)信息并不一定要經(jīng)過(guò)對(duì)象本身挡闰， 另外， 如果對(duì)象是一個(gè)Java數(shù)組， 那在對(duì)象頭中還必須有一塊用于記錄數(shù)組長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)摄悯， 因?yàn)樘摂M機(jī)可以通過(guò)普通Java對(duì)象的元數(shù)據(jù)信息確定Java對(duì)象的大小赞季， 但是從數(shù)組的元數(shù)據(jù)中卻無(wú)法確定數(shù)組的大小。
? ??????實(shí)例數(shù)據(jù)部分是對(duì)對(duì)象真正存儲(chǔ)的有效信息射众，也是程序中所定義的各種類(lèi)型的字段內(nèi)容碟摆。無(wú)論是從父類(lèi)繼承下來(lái)，還是在子類(lèi)中定義叨橱，都需要記錄起來(lái)典蜕。這部分的存儲(chǔ)順序會(huì)受到虛擬機(jī)分配策略參數(shù)和字段在Java源碼中定義順序的影響。Hotspot虛擬機(jī)默認(rèn)的分配策略為longs/doubles罗洗、ints愉舔、shorts、chars伙菜、bytes轩缤、booleans、oops贩绕，從分配策略中可以看出 相同寬度的字段總是被分配到一起火的。在滿(mǎn)足這個(gè)前提條件下，父類(lèi)中定義的變量會(huì)出現(xiàn)在子類(lèi)之前淑倾。如果CompactFields參數(shù)為true（默認(rèn)）馏鹤，那么子類(lèi)之中較窄的變量也可能會(huì)插入到父類(lèi)的空隙之中。
????????第三部分對(duì)齊填充不是必然存在的娇哆，僅僅起著占位符的作用湃累。由于HotSpot VM的自動(dòng)內(nèi)存管理系統(tǒng)要求對(duì)象起始地址必須是8字節(jié)的整倍數(shù)、換句話(huà)說(shuō)碍讨，對(duì)象必須是8字節(jié)的整數(shù)倍治力。而對(duì)象頭部分正好是8字節(jié)的倍數(shù)（1或2倍），因此勃黍，當(dāng)對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)部分沒(méi)有對(duì)齊時(shí)宵统，就需要通過(guò)對(duì)齊填充補(bǔ)全。
對(duì)象的訪問(wèn)定位
????????我們JAVA程序需要通過(guò)棧上的reference數(shù)據(jù)來(lái)操作堆上的具體對(duì)象覆获。目前主流的訪問(wèn)方式有使用句柄和直接指針2種
句柄訪問(wèn)
? ? ? ? 如果使用句柄訪問(wèn)的話(huà)榜田，那么Java堆中將會(huì)劃分出一塊內(nèi)存來(lái)作為句柄池，reference中存儲(chǔ)的就是對(duì)象的句柄地址锻梳，而句柄中包含了對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)與類(lèi)型數(shù)據(jù)各自的具體地址信息。
指針訪問(wèn)
? ? ? ? 如果使用直接指針訪問(wèn)方式净捅，java堆對(duì)象的布局中就必須考慮如何放置訪問(wèn)類(lèi)型數(shù)據(jù)的相關(guān)信息疑枯，reference中直接存儲(chǔ)的就是對(duì)象地址。
????????這兩種對(duì)象的訪問(wèn)方式各有優(yōu)勢(shì)蛔六，使用句柄訪問(wèn)方式的最大好處就是reference中存儲(chǔ)的是穩(wěn)定的句柄地址荆永，在對(duì)象被移動(dòng)時(shí)只會(huì)改變句柄中的實(shí)例數(shù)據(jù)指針废亭，而reference本身不需要被修改。 使用直接指針訪問(wèn)方式的最大好處就是速度更快具钥，它節(jié)省了一次指針定位的的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)豆村。HotSpot使用第二種。
