一.物件的建立

1.類載入檢查和分配記憶體

虛擬機器遇到一條new指令時，首先將去檢查這個指令的引數是否能在常量池中定位到一個類的符號引用，並且檢查這個符號引用代表的類是否已被載入、 解析和初始化過。 如果沒有，那必須先執行相應的類載入過程。

在類載入檢查通過後，接下來虛擬機器將為新生物件分配記憶體。 物件所需記憶體的大小在類載入完成後便可完全確定，為物件分配空間的任務等同於把一塊確定大小的記憶體從Java堆中劃分出來。

這個時候就要看虛擬機器中Java堆中記憶體是否為絕對規整。當Java虛擬機器中的Java堆記憶體是絕對規整的時候，所有用過的記憶體都放在一邊，空閒的記憶體放在另一邊，中間放著一個指標作為分界點的指示器，那所分配記憶體就僅僅是把那個指標向空閒空間那邊挪動一段與物件大小相等的距離，這種分配方式稱為“指標碰撞”

另外，建立物件的過程其實也是一個非執行緒安全的過程，所以也需要考慮執行緒安全的問題。這個時候主要有兩個解決方案：一種是對分配記憶體空間的動作進行同步處理——實際上虛擬機器採用CAS配上失敗重試的方式保證更新操作的原子性；另一種是把記憶體分
配的動作按照執行緒劃分在不同的空間之中進行，即每個執行緒在Java堆中預先分配一小塊記憶體，稱為本地執行緒分配緩衝（Thread Local Allocation Buffer,TLAB）。

PS:CAS是一個原子操作，它比較一個記憶體位置的值並且只有相等時修改這個記憶體位置的值為新的值，保證了新的值總是基於最新的資訊計算的，如果有其他執行緒在這期間修改了這個值則CAS失敗。CAS返回是否成功或者記憶體位置原來的值用於判斷是否CAS成功。

2.記憶體分配完成後，虛擬機器需要將分配到的記憶體空間都初始化為零值（不包括物件頭），如果使用TLAB，這一工作過程也可以提前至TLAB分配時進行。 這一步操作保證了物件的例項欄位在Java程式碼中可以不賦初始值就直接使用，程式能訪問到這些欄位的資料型別所對應的零值。

3.虛擬機器要對物件進行必要的設定，例如這個物件是哪個類的例項、 如何才能找到類的元資料資訊、 物件的雜湊碼、 物件的GC分代年齡等資訊。 這些資訊存放在物件的物件頭（Object Header）之中。 根據虛擬機器當前的執行狀態的不同，如是否啟用偏向鎖等，物件頭會有不同的設定方式。

二.物件的記憶體佈局

在HotSpot虛擬機器中，物件在記憶體中儲存的佈局可以分為3塊區域：物件頭（Header）、例項資料（Instance Data）和對齊填充（Padding）。

HotSpot虛擬機器的物件頭包括兩部分資訊，第一部分用於儲存物件自身的執行時資料，如雜湊碼（HashCode）、 GC分代年齡、 鎖狀態標誌、 執行緒持有的鎖、 偏向執行緒ID、 偏向時間戳等，這部分資料稱為Mark Word。

物件頭的另外一部分是型別指標，即物件指向它的類元資料的指標，虛擬機器通過這個指標來確定這個物件是哪個類的例項。

關於物件頭可以參照這個：https://blog.csdn.net/striveb/article/details/83863478 

三.物件的訪問定位

Java程式需要通過棧上的reference資料來操作堆上的具體物件。由於reference型別在Java虛擬機器規範中只規定了一個指向物件的引用，並沒有定義這個引用應該通過何種方式去定位、 訪問堆中的物件的具體位置，所以物件訪問方式也是取決於虛擬機器實現而定的。 目前主流的訪問方式有使用控制代碼和直接指標兩種。

如果使用控制代碼訪問的話，那麼Java堆中將會劃分出一塊記憶體來作為控制代碼池，reference中儲存的就是物件的控制代碼地址，而控制代碼中包含了物件例項資料與型別資料各自的具體地址資訊，如圖2-2所示。

如果使用直接指標訪問，那麼Java堆物件的佈局中就必須考慮如何放置訪問型別資料的相關資訊，而reference中儲存的直接就是物件地址，如圖2-3所示。

這兩種物件訪問方式各有優勢，使用控制代碼來訪問的最大好處就是reference中儲存的是穩定的控制代碼地址，在物件被移動（垃圾收集時移動物件是非常普遍的行為）時只會改變控制代碼中的例項資料指標，而reference本身不需要修改。

使用直接指標訪問方式的最大好處就是速度更快，它節省了一次指標定位的時間開銷，由於物件的訪問在Java中非常頻繁，因此這類開銷積少成多後也是一項非常可觀的執行成本。

參照：《深入理解Java虛擬機器》