对象的创建

1.类加载检查

    普通对象的创建过程：虚拟机遇到一条new指令时，首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有，那么必须先执行相应的类加载过程。

2.分配内存

    分配内存时主要注意两个问题：1.如何分配空间。2.修改指针时如何实现线程安全。
    jvm为实例对象分配空间主要有两种方法
        （1）指针碰撞：这种方法是在java堆中，将已用内存和未用的内存分开成两部分，两部分内存之间放这一个指针作为分界点，当有新的实例对象需要分配内存空间时，指针向未用内存一侧移动相应大小的距离，将新的实例对象存储在该内存空间上。这种方式需要内存是规整的。
        （2）空闲列表：这种方法分配空间是随机，每次分配内存空间都是从空闲的内存中选取一块分配给实例对象。那么就需要一个列表来存放这些空闲的内存空间地址，每当有实例对象需要空间，就从这个列表中选取出一块内存分配给实例对象。这种情况下内存是不规则的。
        两种方法的选择取决于内存的结构是否规整，而内存结构是否规整则取决于采用的垃圾回收器是否带有压缩整理功能。
        例如：Serial、ParNew等带有compact过程的收集器，就是带有压缩整理功能的
                    CMS这种基于Mark—Sweep算法的收集器就是没有压缩整理功能的
    有些时候，创建对象操作很频繁，这样就有可能导致指针刚刚分配好，还没来得及创建对象，就被另一个线程抢先，先占用了指针，这时候就会产生问题，解决这种问题主要有两种办法：
        一：对创建对象动作行为进行同步处理，这种同步处理实质是CAS配上失败重试的方式实现保证更新操作的原子性的。
        二：把每一个创建对象的动作行为按照线程划分为不同的空间中进行，这种方式就是将创建对象行为放入到线程中，为每一个线程分配一小块内存空间（本地线程分配缓冲TLAB），每个线程要分配内存就在自己的TLAB上运行分配，只有当TLAB满了，需要重新分配TLAB时，才需要进行同步锁定。
        TLAB （Thread Local Allocation Buffer）方式的开启需要通过-XX:+/-UseTLAB参数设定。

3.初始化和设置

    内存分配完成后，虚拟机将分配到的内存初始化为零值（除对象头外），如果使用TLAB分配，也可提前值TLAB分配时进行。
    然后执行<init>方法，把对象按照程序员的意愿进行初始化，这样有个真正可用的对象才算完全产生出来。

二.对象的内存布局

    在HotSpot虚拟机中，对象在内存中的存储布局可以分为3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data） 和 对齐填充（Padding）

1.对象头

    HotSpot虚拟机对象头包括两部分信息：第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机（暂 不考虑开启压缩指针的场景）中分别为32个和64个Bits，官方称它为“Mark Word”。
对象需要存储的运行时数据很多，其实已经超出了32、64位Bitmap结构所能记录的限度，但是对象头信息是与对象自身定义的数据无关的额 外存储成本，考虑到虚拟机的空间效率，Mark Word被设计成一个非固定的数据结构以便在极小的空间内存储尽量多的信息，它会根据对象的状态复用自己的存储空间。例如在32位的HotSpot虚拟机 中对象未被锁定的状态下，Mark Word的32个Bits空间中的25Bits用于存储对象哈希码（HashCode），4Bits用于存储对象分代年龄，2Bits用于存储锁标志 位，1Bit固定为0，在其他状态（轻量级锁定、重量级锁定、GC标记、可偏向）下对象的存储内容如下表所示。         第二部分存储的是类型指针，即是对象指向它的类的元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针，换句话说查找对象的元数据信息并不一定要经过对象本身。另外，如果对象是一个Java数组，那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据，因为虚拟机可以通过普通Java对象的元数据信息确定Java对象的大小，但是从数组的元数据中无法确定数组的大小。  

2.实例数据

    这部分是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的，都需要记录起来。这部分的存储顺序会受到虚拟机分配策略参数和字段在Java源码中定义顺序的影响。相同宽度的字段总是被分配到一起(Longs/doubles 、 shorts/chars)，在此条件下父类定义的变量会出现在子类之前，如果CompactFileds参数值为true，那么子类中较窄的变量也可能插入到父类变量的空隙之中。

3.对齐填充

    HotSpot规定 对象必须是8字节对齐（8的整数倍），不满8字节倍数，就需要通过对齐填充来补全。

三.对象的访问定位

    我们需要栈上的reference对象来操纵堆上的具体对象。reference类型在虚拟机中只规定了一个指向对象的引用，并没有定义这个引用应该通过何种方式去定位、访问堆中的对象的具体位置。目前有两种方式。

1.使用句柄

    如果使用句柄的话，在java堆中将划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体的地址信息。如下图示。

2.直接指针

    使用直接指针访问，那么Java堆对象的不居中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，而reference中存储的直接就是对象地址。如下图所示。     这两种对象访问方式各有优势：        

         使用句柄来访问的最大好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象呗移动时只会改变句柄中的实例数据指针，而reference本身不需要修改。

        使用直接指针访问方式的最大好处就是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销，由于对象的访问在Java中非常频繁，因此这类开销积少成多后也是一项非常可观的执行成本。 HotSpot使用的 第二种方式进行对象访问。