对象的创建：在语言层面，创建对象通常仅仅需要一个new关键字即可创建一个对象。而在虚拟机中，对象的创建是一个复杂的过程。当JVM遇到一个new指令的时候，首先将去检查这个指令的参数能否在常量池中找到 一个类的符号引用，并且检查这个符号引用所代表的类是否已经被加载、解析、初始化过。如果没有，将先进行类加载的过程。在类加载检查通过后，虚拟机就要为新生对象分配内存，所需内存的大小在类加载完成后便可以完全确定，为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。为对象分配内存的两种方式：1、指针碰撞：假设Java堆中的对象是绝对规整的，所有用过的放一边，没用过的放另一边，中间有一个指针作为一个分界的指示器，那所分配内存就仅仅是把那个指针向空闲空间那边挪动一段与对象大小相等的距离，这种分配方式称为“指针碰撞”。2、空闲列表：如果Java堆中的内存并不是规整的，已使用的内存和未使用的内存相互相错，这时就没办法用指针碰撞的方式，这时虚拟机就必须维护一个列表，用以记录哪些内存块是可用的，在分配的时候从列表中找出一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录，这种分配方式称为“空闲列表”。
除如何划分可用空间之外，还有另外一个需要考虑的问题是对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为，即使是紧紧修改一个指针所指向的位置，在并发情况下也并不是线程安全的，可能出现正在给对象A分配内存，指针还没来得及修改，对象B又同时使用了原来的指针来分配内存的情况。解决这个问题有两个方案，一种是对分配内存空间的动作进行同步处理－实际上虚拟机采用CAS配上失败重试的方法保证更新操作原子性；另一种是把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即每个线程在Java堆中预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲(Thread local Allocation Buffer,TLAB)。哪个线程需要分配内存，就在哪个线程的TLAB上分配，只有TLAB用完并分配新的TLAB时，才需要同步锁定。虚拟机是否使用TLAB，可以通过－XX：＋/-UseTLAB参数来设定。
内存分配完成后，虚拟机需要把分配到的内存空间都初始化为0值(不包括对象头)。然后对对象进行必要的设置(放在对象头中，如这个对象是哪个类的实例，如何才能找到对象的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息)。上述工作完成后，从虚拟机的角度一个对象已经产生，但从程序的角度未结束，因为在内存分配完成后，虚拟机把分配到的内存空间都初始化为0，还未对对象根据程序员的意愿进行初始化，因此会继续执行初始化方法，初始化结束，一个真正的对象产生了。
HotSpo虚拟机中，对象的内存布局：对象在内存中存储的布局可以分为3块：对象头、实例数据、对齐填充。
1、对象头分为两个部分：第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码、GC分代年龄、锁状态标志等等。第二部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定对象是哪个类的实例。如果对象是数组，那么对象头中必须还有一块用于记录数组长度的数据。
2、实例数据：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。无论是从父类中继承的，还是在子类定义的，都要记录起来。父类定义的变量会出现在子类之前。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源码中定义的顺序影响。HotSpot虚拟机默认的分配策略为longs/double、ints、shorts/chars、bytes/booleans、oops，从分配策略中可以看出，相同宽度的字段总是被分配到一起。在满足这个前提条件下，在父类中出现的变量会出现在子类之前。
3、对齐填充：并不是必然存在的，仅仅起到占位符的作用。由于虚拟机(例如HotSpot VM)的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，因此对象的大小必须是8的整数倍。
对象的访问定位：创建对象是为了使用它，那么Java程序如何通过栈上的引用来找到堆上的对象？目前两种主流的方式分别是使用句柄和直接指针两种。
1、使用句柄来访问：JAVA中划分一块内存作为句柄池，栈中存放的引用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地址信息。
2、直接指针：引用存放的直接就是对象地址。
以上两种方法各有优缺点：使用句柄的好处就是引用中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动时(GC收集时会经常移动对象)只会改变句柄中实例数据指针，而引用本身不需要变化。指针访问的最大好处就是快，节约了一次指针定位的时间开销。主要的虚拟机Sun HotSpot采用的就是指针访问。