了解了Java虚拟机内存模型的概况，会更进一步想了解这些虚拟机内存中数据的其他细节，譬如它们是如何创建、如何布局以及如何访问的。对于这样涉及细节的问题，必须把讨论范围限定在具体的虚拟机和集中在某一个内存区域上才有意义。创建对象通常（例外：复制、反序列化）仅仅是一个new关键字而已，而在虚拟机中，普通java对象（不包括数组和Class对象等）的创建又是怎样一个过程呢？下面以最常用的虚拟机HotSpot和最常用的内存区域Java堆为例，一起学习HotSpot虚拟机在Java堆中对象分配、布局和访问的全过程。
1、普通JAVA对象的创建
步骤1：类加载
当Java虚拟机遇到一条字节码new指令时，首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。
步骤2：为新生对象分配内存,对象所需内存的大小在类加载完成后便可完全确定。根据java堆是否规整，堆内存分配有两种方式：
a.“指针碰撞”(Bump The Pointer)：假设Java堆中内存是绝对规整的，所有被使用过的内存都被放在一边，空闲的内存被放在另一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，那所分配内存就仅仅是把那个指针向空闲空间方向挪动一段与对象大小相等的距离。
b.“空闲列表”(Free List)：如果Java堆中的内存并不是规整的，已被使用的内存和空闲的内存相互交错在一起，那就没有办法简单地进行指针碰撞了，虚拟机就必须维护一个列表，记录上哪些内存块是可用的，在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例，并更新列表上的记录。
问题：新对象内存分配方式该如何选择？
选择哪种分配方式由Java堆是否规整决定，而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有空间压缩整理（Compact）的能力决定。Serial、ParNew等带压缩整理过程的收集器，系统采用的分配算法是指针碰撞，既简单又高效；CMS这种基于清除（Sweep）算法的收集器时，理论上 就只能采用较为复杂的空闲列表来分配内存。在CMS的实现里面，为了能在多数情况下分配得更快，设计了一个叫作Linear Allocation Buffer的分配缓冲区，通过空闲列表拿到一大块分配缓冲区之后，在它里面仍然可以使用指针碰撞方式来分配。
2、对象的内存布局
对象在堆内存中的存储布局可以划分为以下三个部分
2.1 对象头(Header)：包含以下两部分数据
a.其中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。这部分数据官方称为“Mark Word”
b.另一部分是类型指针，即对象指向它的类型元数据的指针，Java虚拟机通过这个指针来确定该对象是哪个类的实例。
2.2 实例数据(Instance Data)：
是对象真正存储的有效信息，即我们在程序代码里面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字段。
这部分的存储顺序会受到虚拟机分配策略参数（-XX：FieldsAllocationStyle参数）和字段在Java源码中定义顺序的影响。相同宽度的字段总是被分配到一起存放,在父类中定义的变量会出现在子类之前。子类之中较窄的变量也允许插入父类变量的空隙之中，以节省出一点点空间(通过+XX：CompactFields参数值为true控制，这也是HotSpot虚拟机的默认设置)。
备注：Allocation 分配、compact 小型的 紧密的
2.3 对齐填充(Padding)：
非必然存在，也没有特别的含义,仅起着占位符的作用。HotSpot虚拟机的自动内存管理系统要求任何对象的大小都必须是8字节的整数倍。对象头部分已经被精心设计成正好是8字节的倍数（1倍或者2倍），因此，如果对象实例数据部分没有对齐的话，就需要通过对齐填充来补全。
3、对象的访问定位
Java程序会通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。reference类型在《Java虚拟机规范》里面只规定了它是一个指向对象的引用，并没有定义这个引用应该通过什么方式去定位、访问到堆中对象的具体位置，所以对象访问方式也是由虚拟机实现而定的，主流的访问方式主要有使用句柄和直接指针两种：
a.使用句柄：Java堆中将可能会划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自具体的地址信息。
b.使用直接指针：Java堆中对象的内存布局就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，reference中存储的直接就是对象地址，如果只是访问对象本身的话就不需要多一次间接访问的开销。其好处是速度更快。
备注：HotSpot虚拟机主要就是使用句柄这种方式
学习书籍：深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践第3版.pdf