对应书中2.3节
1. 对象的实例化
1.1 对应面试题：
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美团
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对象在JVM中是怎么存储的
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对象头信息里面有哪些东西
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蚂蚁金服
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二面：java对象头里面有什么？
1.2 创建对象的几种方式：
1.3 创建对象的步骤
1.3.1 字节码角度看对象的创建过程
代码：
public static void main(String[] args) {
Object object = new Object();
}
字节码：
1、 第一步new指令：；
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去方法区中查看Object类是否被加载，如果没有被加载需要调用类加载器加载类。
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同时在堆空间中分配这个对象的内存；int，char，引用类型都是四个字节，占用空间大小是可以确定下来的。
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同时对变量进行零值初始化如boolean是false，int是0.
2、 第二步dup指令：； -
将我们操作数栈中对堆空间对象的引用复制一份。
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为什么需要2份？一份栈底的用于赋值操作，另一份作为句柄调用相关方法。
3、 第三步invokespecial指令：； -
调用Object的init方法，init方法实际上就是初始化方法。调用构造器进行初始化，如果构造器有参数，就要将参数放入操作数栈中，对堆中的数据进行赋值等。
4、 第四步astore_1指令：； -
将obj这个变量从操作数栈中移到局部变量表1的位置
1.3.2 从执行步骤角度分析
1、 判断对象对应的类是否加载、链接、初始化：虚拟机遇到一条new指令，首先去检查这个指令的参数能否在Metaspace的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经被加载，解析和初始化（即判断类元信息是否存在）如果该类没有加载，那么在双亲委派模式下，使用当前类加载器以ClassLoader+包名+类名为key进行查找对应的.class文件，如果没有找到文件，则抛出ClassNotFoundException异常，如果找到，则进行类加载，并生成对应的Class类对象；
2、 为对象分配内存：首先计算对象占用空间的大小，接着在堆中划分一块内存给新对象如果实例成员变量是引用变量，仅分配引用变量空间即可，即4个字节大小；
1、 如果内存规整：采用指针碰撞分配内存；
如果内存是规整的，那么虚拟机将采用的是指针碰撞法（Bump The Point）来为对象分配内存。意思是所有用过的内存在一边，空闲的内存放另外一边，中间放着一个指针作为分界点的指示器，分配内存就仅仅是把指针往空闲内存那边挪动一段与对象大小相等的距离罢了。如果垃圾收集器选择的是Serial ，ParNew这种基于压缩算法的，虚拟机采用这种分配方式。一般使用带Compact（整理）过程的收集器时，使用指针碰撞。标记压缩（整理）算法会整理内存碎片，堆内存一边存对象，另一边为空闲区域
2、 如果内存不规整：采用空闲列表；
如果内存不是规整的，已使用的内存和未使用的内存相互交错，那么虚拟机将采用的是空闲列表来为对象分配内存。意思是虚拟机维护了一个列表，记录上哪些内存块是可用的，再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，并更新列表上的内容。这种分配方式成为了 “空闲列表（Free List）”
3、 说明：选择哪种分配方式由Java堆是否规整所决定，而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定标记清除算法清理过后的堆内存，就会存在很多内存碎片；
3、 处理并发安全问题：在分配内存空间时，另一个问题是及时保证new对象时候的线程安全性：创建对象是非常频繁的操作，虚拟机需要解决并发问题虚拟机采用了两种方式解决并发问题：；
1、 采用CAS+失败重试、区域加锁保证指针更新操作的原子性；
2、 TLAB把内存分配的动作按照线程花纹在不同的空间之中进行，即每个线程在java堆中预先分配一小块内存，成为本息线程分配缓冲区可以通过-XX:+/-UseTLAB参数来设置（区域加锁机制）在Eden区给每个线程分配一块区域；
4、 初始化分配到的空间：内存分配结束，虚拟机将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头）这一步保证了对象的实例字段在java代码中可以不用赋初始值就可以直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值；
5、 设置对象的对象头：将对象的所属类（即类的元数据信息）、对象的hashCode和对象的GC信息、锁信息等数据存储在对象的对象头中这个过程的具体设置方式取决于JVM实现；
6、 执行init方法进行显示初始化：在Java程序的视角看来，初始化才正式开始初始化成员变量，执行实例化代码块，调用类的构造方法，并把堆内对象的首地址赋值给引用变量因此一般来说（由字节码中跟随invokespecial指令所决定），new指令之后会接着就是执行init方法，把对象按照程序员的意愿进行初始化，这样一个真正可用的对象才算完成创建出来；
初始化方法：显式初始化，构造器初始化，代码块初始化
这些初始化方式都在init方法中出现：
2. 对象的堆中内存布局
2.1 对象头
对象头包含两部分：运行时元数据（Mark Word）和类型指针
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运行时元数据
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哈希值（HashCode），可以看作是堆内存中对象的地址
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GC分代年龄（eden中的年龄计数器）
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锁状态标志
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线程持有的锁
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偏向线程ID
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偏向时间戳
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类型指针
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指向类元数据InstanceKlass，确定该对象所属的类型。指向的其实是方法区中存放的类元信息
说明：如果对象是数组，还需要记录数组的长度
2.2 实例数据
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说明：它是对象真正存储的有效信息，包括程序代码中定义的各种类型的字段（包括从父类继承下来的和本身拥有的字段）
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规则：
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相同宽度的字段总是被分配在一起
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父类中定义的变量会出现在子类之前（父类在子类之前加载）
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如果CompactFields参数为true（默认为true）：子类的窄变量可以插入到父类变量的空隙
2.3 对齐填充
不是必须的，也没特别含义，仅仅起到占位符的作用
2.4 代码和图示举例
一个main方法主线程创建了一个customer对象：
public clase test{
public static void main(String args[]) {
Customer cust = new Customer();
}
}
class Customer{
int id = 1001;
String name;
Account acct;
{
name = "匿名客户";
}
public Customer(){
acct = new Account();
}
}
class Account{
}
main方法局部变量表：
对象的内存布局的图解释：
3. 对象访问定位
3.1 JVM如何通过栈帧中的对象引用访问到其内部的对象实例呢？以及对象实例堆空间中的对象实例如何访问到方法区中的类元数据呢？
栈空间的中的局部变量记录了堆空间对象的地址值（定位，通过栈上reference访问）。
3.2 对象访问方式：
两种：句柄访问和直接指针
3.2.1 句柄访问
堆空间开辟了一个空间 – 句柄池；句柄池中存放一个个对象的句柄，句柄中存放指向堆中对象实例的指针和指向方法区中对象类型的指针。栈中的本地变量表的指针指向句柄池。
- 好处：假如堆空间对象发生了移动（标记整理，年轻代老年代），只需要修改句柄中的指针，不需要修改栈中的指针，栈中的指针地址稳定。
- 坏处：在堆空间中开辟了一块空间作为句柄池，句柄池本身也会占用空间；通过两次指针访问才能访问到堆中的对象，效率低。
3.2.3 直接指针（HotSpot使用）
栈空间指针直接指向堆中对象实体，对象实体中存放一个对象类型指针指向方法区中的对象类型数据。
- 好处：直接指针是局部变量表中的引用，直接指向堆中的实例，在对象实例中有类型指针，指向的是方法区中的对象类型数据
- 坏处：对象被移动（垃圾收集时移动对象很普遍）时需要修改 reference 的值