本文全部内容均转述自《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践(第二版)》2.3节 下载地址：http://pan.baidu.com/s/1jIFqx74 密码：t517

主要讲述的内容主要是在常用的HotSpot虚拟机中，对象是如何在堆内存中分配，布局和访问的。

分配

Java面向对象，时时刻刻有对象被创建出来。在语法上，我们通过new关键字可以创建一个新的对象。而当虚拟机遇到new时，会通过以下步骤创建一个对象，并为之分配内存：

1. 【类加载检查】检查常量池是否能定位到类的符号引用。如果对应的类没有被加载、解析和初始化，则执行相应过程。
2. 【分配内存】在前一个步骤已经知道类对应的对象所需的内存大小，这一步要做的是找到合适大小的内存空间。
3. 【内存空间初始化】初始化为零值。
4. 【对象头初始化】把包括对象是哪个类的实例、如何找到类的元数据信息、对象哈希码、对象的GC年代等信息保存到对象头中。
5. 【执行init方法】根据对象初始化构造参数，调用相应的<init>方法，把字段设为需要的值（而非零值）。

##分配内存的细节 在分配的过程中，我们再来讨论下2. 内存分配的细节。

###分配方法分类

笼统来说，内存分配方式可以分两种：

1. 指针碰撞(Bump the Pointer)。 这种方式可以理解成把所有内存都当成一个整体，中间用一个指针摆在中间，左边全是用过的内存，右边全是没用过的内存，需要用的指定大小的内存时，左移分配内存。使用这种分配方式垃圾收集器包括:Serial、ParNew等。

2. 空闲列表(Free List)。内存被分为一块块的空间，通过一个单独的列表来记录内存中哪些内存块空闲，哪些已被使用。使用这种肥配方是的垃圾收集器包括CMS等。

###分配时的线程安全

由于这里讨论的堆内存是被多线程中共享的，所以在并发的过程中必须考虑线程安全问题。同样也有两种方案:

1. 同步。同步控制每一个内存分配动作。
2. Thread Local Allocation Buffer, TLAB。为不同线程划分特定的内存空间，一般情况下线程只在自己的分配空间内操作，只有TLAB空间用完才同步锁定，进行新的全局分配。

#布局

对象在内存中存储的布局分为三块

对象头

存储对象自身的运行时数据：Mark Word（在32bit和64bit虚拟机上长度分别为32bit和64bit），包含如下信息：

• 对象hashCode
• 对象GC分代年龄
• 锁状态标志（轻量级锁、重量级锁）
• 线程持有的锁（轻量级锁、重量级锁）
• 偏向锁相关：偏向锁、自旋锁、轻量级锁以及其他的一些锁优化策略是JDK1.6加入的，这些优化使得Synchronized的性能与ReentrantLock的性能持平，在Synchronized可以满足要求的情况下，优先使用Synchronized，除非是使用一些ReentrantLock独有的功能，例如指定时间等待等。
• 类型指针：对象指向类元数据的指针（32bit-->32bit，64bit-->64bit(未开启压缩指针)，32bit(开启压缩指针)）
• JVM通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例（根据对象确定其Class的指针）

##实例数据

对象真正存储的有效信息

##对齐填充

JVM要求对象的大小必须是8的整数倍，若不是，需要补位对齐

Tips——对象起始地址必须是8字节的整倍数，即对象大小必须是8字节的整倍数。

访问

Java虚拟机规范中指定了虚拟机要访问对象的时候是通过Java虚拟机栈中的reference来获取对象地址的。但是并没有指定reference如何保存以及通过它具体如何获取对象地址。所以各家有各家的实现方案。

主要分两种，一种是通过句柄(保存在Java堆特定的句柄池中)间接访问，一种是直接在虚拟机栈中保存对象地址直接访问。HotSpot使用后一种方案。