概述
介绍完Java虚拟机的运行时数据区之后，下面我们了解一下对象是（仅限普通Java对象，不包括数组和Class对象等）如何创建的？对象的内存布局又是什么样的呢？Java虚拟机又是如何访问到这个对象的呢
对象的创建
虚拟机遇到一条new指令时，首先将会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经被加载、解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程，在第七章将会深入探讨这部分细节。
在类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存。对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定，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。
通常分配内存有两种方式：
- 指针碰撞：假设Java堆中内存是绝对规整的，所有用过的内存都放在一边，空闲的内存都在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那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。
- 空闲列表：假设Java堆中的内存并不是规整的，已使用的内存和空闲的内存相互交错，那就没有办法简单的进行指针碰撞了，虚拟机就必须维护一个列表，记录上哪些内存块是可用的，在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间分配给对象实例，并更新列表上的记录。
选择哪种分配方式由Java对是否规整决定，而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定，因此，在使用Serial、ParNew等带Compact过程的收集器时，系统采用的分配算法是指针碰撞，而使用CMS这种基于Mark-Sweep算法的收集器时，通常采用空闲列表。
除了如何划分可用空间之外，还有另外一个需要考虑的问题就是对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为，即使是仅仅修改一个指针所指向的位置，在并发情况下也不是线程安全的，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又同时也分配了与对象A内存地址一样的内存空间的情况。
解决这个问题的方案有两种:
- 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配上失败重试的方式保证更新操作的原子性
- 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参数来决定。
内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头），如果使用TLAB，这一工作过程也可以提前至TLAB分配时进行。这一步操作保证了对象实例字段在Java代码中可以不赋初始值就直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
接下来，虚拟机要对对象进行必要的设置，如对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信心、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。这些信息存放在对象的对象头之中，根据虚拟机当前的运行状态的不同，如是否启用偏向锁等，对象头会有不同的设置方式。
到此，从虚拟机的角度看，一个新的对象已经产生了，但是从Java程序的角度看，对象创建才刚开始——init方法还没执行，所有的字段都还为零值。一般来说（由字节码中是否跟随invokespecial指令所决定），执行new指令之后会接着执行init方法，把对象按照程序员的意愿进行初始化，这样一个真正的对象才算完全生产出来。
对象的内存布局
在HotSpot虚拟机中，对象在内存中的存储布局分为3块区域：对象头、实例数据和对齐填充。
对象头
对象头又分为两部分：用于存储对象自身的运行时数据和类型指针
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、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。未开启压缩指针时，这部分数据在32位和64位的虚拟机中分别为32bit和64bit，官方称它为“Mark World”。
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这个对象是哪个类的实例。但是并不是所有虚拟机都必须在对象数据上保留类型指针，也就是说，查找对象的元数据信息并不是一定要经过对象本身。
数组的长度
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。
实例数据
这是对象真正存储的有效信息。
填充对齐
这部分并不是必然存在的，也没有特别含义，仅仅是起着占位符的作用。由于HotSpot VM的自动内存管理系统要求对象的起始地址必须是8字节的整数倍，也就是对象的大小必须是8字节的数据。而对象头部分正好是8字节的倍数，因为对象示例数据没有对齐时，就需要通过对齐填充来补全。
对象访问定位
因为reference类型在Java虚拟机规范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，所以对象访问方式也是取决于虚拟机的实现。
目前主流的访问方式是：使用句柄池和直接指针。
句柄池
Java堆中将会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地址。
优点：对象移动时，不需要改动referene中的值。
直接指针（HotSpot默认）
reference中存储的直接是对象地址。
优点：访问速度快。
摘自: 周志明的《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》第二版