1.背景與大綱
在我們了解了java虛擬機的運行時數據區后，我們大概知道了虛擬機內存的概況，但是我們還是不清楚具體怎么存放的訪問的；
接下來，我們將深入探討HotSport虛擬機在java堆中對象的分配、布局、訪問的全過程。
2.對象創建
1.類加載：當遇到new指令時，先判斷這個類是否被加載、解析、初始化過，如果沒有，先執行相應類的加載過程（后面會詳細分析這個過程）。
2.分配內存：
如果Java堆內存是規整連續的，采用“指針碰撞”的分配方式，
如果是不連續規整的，采用“空閑列表”分配方式。如下圖：灰色表示已使用，數字表示可用
內存是否規整取決於垃圾收集器是否帶有壓縮整理功能。
Serial，ParNew等帶有Compact過程的收集器，采用的分配算法是“指針碰撞”。
而CMS這種基於Mark-Sweep算法的收集器，通常采用“空閑列表”分配方式。
線程安全問題：即便是修改指針指向位置，A\B兩個線程有可能會指向同一個地址
解決方案：
a.同步鎖：
b.TLAB:本地線程分配緩沖，把內存的分配動作按照線程划分在不同的空間進行
等TLAB用完分配新的TLAB時，才需要同步鎖
虛擬機是否使用TLAB,可以通過-XX:+/UseTLAB參數設定
3.對象初始化為零對象：
a.如果使用的是TLAB，這一步可以提前到TLAB分配的時候進行
b.作用：保證了實例字段在java代碼中可以不賦初始值就可以直接使用
4.對象頭進行設置，
包括這個對象是哪個類的實例、如何才能找到類的元數據信息、對象的哈希碼、對象的GC分代年齡等信息。
5.java程序初始化，最后執行init方法，把對象按照程序員的意願進行初始化。這樣一個真正可用的對象才算完全生產出來。
3.對象內存布局
對象內存布局分為三塊區域
3.1.對象頭（Header）
對象頭主要包括：運行時數據、類型指針
3.1.1.運行時數據
對象頭，存儲對象自身的運行時數據，如哈希碼、對象的GC分代年齡、鎖狀態標志、偏向線程ID、偏向時間戳，
1.這部分數據的長度在32位和64位虛擬機中，分別為32bit和64bit。
2.官方稱其為：Mark Word
3.存儲的運行時數據過多（超出32bit、64bit）
4.Mark Word被設計成為一個非固定數據結構，以便在極小的空間內存存儲盡量多的信息
5.根據對象的狀態復用自己的存儲空間
3.1.2.類型指針
另一個部分是類型指針
1.定義：對象指向它的類元數據的指針
2.作用：虛擬機通過這個指針來確定這個對象是哪個類的實例
3.但是：並不是所有的虛擬機實現都必須在對象上保留類型指針
4.結論：查找對象的元數據信息並不一定要經過對象本身（下一節詳細講）
3.1.3.特例
另外，如果對象是java數組
1.對象頭必須有一塊用於記錄數組長度的數據
2.原因：普通java對象的元數據信息可以確定java對象的大小
3.但是，從數組的元數據中卻無法確定數組的大小
3.2.實例數據（Instance Data）
1.存儲內容：是對象真正存儲的有效信息，也是在程序代碼中所定義的各種類型的字段內容
2.存儲范圍：無論是父類還是子類都要記錄
3.存儲順序：存儲順序會受到虛擬機分配策略參數（fieldsAllocationStyle）和字段定義順序的影響
4.默認分配策略順序：按字節由大到小（即由寬到窄），
longs/doubles->ints->shorts/chars->bytes/booleans->oops(Ordinary Object Pointers)普通對象指針
5.在滿足分配策略這個前提條件下，父類中定義的變量會出現在子類之前
6.如果CompactFields參數值為true，那么子類中較窄的變量也可能會插入到父類變量的空隙之中
3.3.對齊補充（Padding）
1.作用：對齊填充並不是必然存在的，也沒有特別的含義，它僅僅起着占位符的作用。
2.原因：由於HotSpot VM的自動內存管理系統要求對象起始地址必須是8字節的整數倍，換句話說，就是對象的大小必須是8字節的整數倍。
3.解決：而對象頭部分正好是8字節的倍數（1倍或者2倍），因此，當對象實例數據部分沒有對齊時，就需要通過對齊填充來補全。
4.對象的訪問定位
對象的訪問定位
1.Java程序需要通過棧上的reference數據來操作堆上的具體對象。
2.由於reference類型在Java虛擬機規范中只規定了一個指向對象的引用，
3.並沒有定義這個引用應該通過何種方式去定位、訪問堆中的對象的具體位置，
4.所以對象訪問方式也是取決於虛擬機實現而定的。
5.目前主流的訪問方式有使用句柄和直接指針兩種。
6.總結：通過reference數據來定位具體對象，但reference只規定了對象的引用，並沒有提供具體實現
4.1.句柄方式
1.Java堆中將會划分出一塊內存來作為句柄池，
2.reference中存儲的就是對象的句柄地址，
3.而句柄中包含了對象實例數據與類型數據各自的具體地址信息。
優點：
使用句柄來訪問的最大好處就是reference中存儲的是穩定的句柄地址，
在對象被移動（垃圾收集時移動對象是非常普遍的行為）時只會改變句柄中的實例數據指針，而reference本身不需要修改。
4.2.直接指針方式
1.Java堆對象的布局中就必須考慮如何放置訪問類型數據的相關信息，
2.而reference中存儲的直接就是對象地址。
優點：
使用直接指針訪問方式的最大好處就是速度更快，它節省了一次指針定位的時間開銷，
由於對象的訪問在Java中非常頻繁，因此這類開銷積少成多后也是一項非常可觀的執行成本。
4.3.案例
虛擬機Sun HotSpot 使用的是直接指針的方式！