Java对象的创建，布局，访问

HotSpot是目前比较常用的java虚拟机，我们以它为例来分析对象创建及使用过程，因为不同的虚拟机实现上会略有差异。

对象的创建

我们都知道java语言中是用new关键字来创建对象的，然而在虚拟机中创建对象的过程是怎样的呢？

当虚拟机遇到一条new指令时，首先会去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到这个类的符号引用，并且坚持这个符号引用对应的类是否已经加载，解析，初始化如果没有的话，必须先执行相应类的加载。

类加载检查之后，虚拟机就要为新生的对象分配内存，为对象分配内存空间相当于在java堆中开辟一块和新生对象一样大小的内存。

内存分配之后，虚拟机将分配到内存的空间初始化，这一操作为了保证对象的实例字段在未被赋初始值就可以使用。接下来就要对对象就行必要的设置，例如，此对象属于哪个类，对象的哈希码，这些对象存放在对象的对象头中。在这些操作完成之后，从虚拟机的角度看，一个对象已经创建完成，但是从Java程序来看，真正的创建才刚开始，去执行init()方法。对象按照我们的意愿初始化完之后，一个对象就算真正的创建完成了。

对象的内存布局

在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为3部分：对象头，实例数据和对齐数据。

对象头中包括两部分信息，一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码，锁状态标志等；另一部分时类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机就是通过此指针来确定这个对象属于哪个类的实例。

实例数据时对象真正存储的有效信息，也是在程序中定义的各个字段的内容，至于这部分的存储顺序是由虚拟机的分配策略和在Java中中定义的顺序决定的，其中父类中定义的变量一定会出现在子类定义的变量之前。

对象对齐填充，其实它并不一定存在，在Hot Spot在虚拟机的内存管理系统要求对象起始位置的大小必须是8字节的整数倍，所以当对象实例数据部分没有对齐，就需要对齐补充来补全。

对象的访问定位

在Java程序中我们用栈上的reference数据访问堆上的对象。在Java虚拟机规范中规定reference也只是一个指向对象的引用，但是具体但是如何定位，访问堆中对象的具体位置，不同的虚拟机实现方式是不一样的。常用的访问方式有句柄和直接指针两种。

如果使用句柄访问，Java堆中首先划分出一块内存作为句柄池，reference中存储的是句柄的地址，而句柄中存储的是对象实例数据和类型数据的地址信息。

如果使用直接指针访问，reference中存储的就是对象的地址，而Java堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问堆对象的信息。