Java是一种面向对象的语言，所以Java程序在运行时和对象相关的操作非常频繁，这包括创建对象，定位对象并对其访问

对象创建

从JVM虚拟机工作的角度，对象的创建要经过两个步骤：内存分配，对象初始设置

1.内存分配

对象创建起始于虚拟机遇到一条new指令，之后虚拟机会先检查方法区中的常量池，检查指令的参数能否在常量池中定位到一个类的符号引用，检查到之后，检查这个符号引用代表的类是否已被加载，解析和初始化，如果没有，需要先进行类的初始化

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

为对象分配内存的方式有两种，指针碰撞和指针碰撞

1）指针碰撞

如果内存是绝对规整的，所有用过的内存都在一边，没用过的另一边，一个指针指向两边的分界点，那么把指针向空闲空间那一边移动将要创建对象的大小的空间，这种分配方式称为指针碰撞

2）指针碰撞

虚拟机维护一个记录空闲内存块的列表，分配时从列表中找出一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表，这种分配方式称为空闲列表

2.对象初始设置

接下来，虚拟机要对对象进行必要的设置，例如这个对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的GC分代年龄等信息。这些信息都会被存放到对象的对象头（Object Header）之中。

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块区域：对象头（Header）、实例数据（InstanceData）和对齐填充（Padding）

1.对象头（Header）

HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息，第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、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，这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机中分别为32bit和64bit，官方称它为Mark Word。对象需要存储的运行时数据很多，其实已经超出了32位、64位Bitmap结构所能记录的限度，但是对象头信息是与对象自身定义的数据无关的额外存储成本，考虑到虚拟机的空间效率，Mark Word被设计成一个非固定的数据结构以便在极小的空间内存储尽量多的信息，它会根据对象的状态复用自己的存储空间

对象头的另外一部分是类型指针，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。并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针，换句话说，查找对象的元数据信息并不一定要经过对象本身。另外，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却无法确定数组的大小

2.实例数据（InstanceData）

实例数据部分存储对象真正的有效信息，也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的，都需要记录起来。这部分的存储顺序会受到虚拟机分配策略参数（FieldsAllocationStyle）和字段在Java源码中定义顺序的影响。

HotSpot虚拟机默认的分配策略为longs/doubles、ints、shorts/chars、bytes/booleans、oops（Ordinary Object Pointers），从分配策略中可以看出，相同宽度的字段总是被分配到一起。在满足这个前提条件的情况下，在父类中定义的变量会出现在子类之前。如果CompactFields参数值为true（默认为true），那么子类之中较窄的变量也可能会插入到父类变量的空隙之中

3.对齐填充（Padding）

对齐填充并不是必然存在的，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起始地址必须是8字节的整数倍，换句话说，就是对象的大小必须是8字节的整数倍。而对象头部分正好是8字节的倍数（1倍或者2倍），因此，当对象实例数据部分没有对齐时，就需要通过对齐填充来补全

对象的访问

Java程序通过Java栈上的reference类型的数据来操作堆上的具体对象。这个reference类型的数据一般是一个句柄或直接指针

使用句柄访问对象

使用直接指针访问对象

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