Java虚拟机从1996年初Sun公司发布的JDK1.0中所包含的Sun Classic VM到今天发展了19年，曾经涌现、湮灭过许多虚拟机，我们就已使用最广泛的HotSpot虚拟机来讨论。
一、对象的创建
关于创建Java对象，有4种显示方式：1.用new关键字创建对象;
2.利用反射，调用java.lang.Class或java.lang.reflect.Constructor类的newInstance()实例方法;
3.调用对象的clone()方法;
4.利用反序列化手段，调用java.io.ObjectInputStream对象的readObject()方法。
备注：克隆分为浅度克隆和深度克隆，简单来说，
浅度克隆只复制对象的基本数据类型，而非基本数据类型只是复制引用（即共用非基本数据类型）；
深度克隆则会复制对象的基本数据类型和非基本数据类型。修改一个对象的数据，另一个对象不受影响，相互独立，但被克隆对象的初始值由克隆对象决定。
序列化就是将对象的状态转换成字节流，以后可以通过这些值再生成状态相同的对象（也就是反序列化）。对复杂的类要进行深度克隆，往往通过序列化获得对象会更合适。
言归正传，我们来讨论java虚拟机在对Java对象创建的过程（我们讨论的仅限于普通的Java对象的new关键字创建方式，不包括数组和Class对象等）。
对象的创建一共有六个步骤：
①检查是否已经被加载、解析、初始化
虚拟机遇到一条new指令时，首先会到常量池中检查是否存在这个类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否已经被Java虚拟机加载、解析和初始化。如果没有，就要进行类加载过程。（要注意区分“类加载”和“加载”， “加载”是“类加载”过程的一个阶段，“类加载”的全过程有加载、验证、准备、解析、初始化这五个阶段）
②为新生对象分配内存
说到这里我们就要提一下Java堆了，对于大多数应用来说，Java堆（Java Heap）是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。
Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。
此内存区域唯一的目的就是存放对象实例，几乎所有的对象都在这里分配内存。同时Java堆也是垃圾收集器（Garbage Collected Heap）管理的主要区域。
在上述类加载检查通过后，虚拟机就要为新生对象分配内存了。对象所需的内存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相当于把一块确定大小的内存从Java堆中划分出来。
虚拟机有两种内存划分方式：
1）假设Java堆中内存是绝对规整的（所有用过的内存放在一边，空间的内存放在另一边）
中间放着一个指针作为分界点，虚拟机将会让这个指针向空闲那边挪动一段与对象大小相等的距离，这种分配方式称为“指针碰撞”（Bump the Pointer）。
2）假设Java堆中的内存不是规整的（已使用的内存和空闲的内存相互交错）
这时虚拟机就必须维护一个列表，记录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，这种分配方式称为“空闲列表”（Free List）。
由上述两种方式我们可以知道，虚拟机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压缩整理功能决定。
因此，在使用Serial、ParNew等带Compact（整理）过程的收集器时，系统采用的分配方式是指针碰撞；
而使用CMS这种基于“标记-清除”算法（Mark-Sweep）的收集器时，通常采用空闲列表。
注：CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器是一种以获取最短回收停顿时间为目标的收集器。目前很大一部分的Java应用集中在互联网站或者B/S系统的服务端上，这类应用尤其重视服务的响应速度，希望系统停顿时间最短，以给用户带来较好的体验。CMS收集器就非常复合这类应用的需求。
③分配内存时考虑并发情况
除划分可用的内存空间以外，还有另外一个需要考虑的问题是对象创建在虚拟机中是非常频繁的行为，在并发情况下是线程不安全的。虚拟机解决这个问题有两种方案，一种是对分配内存空间的动作进行同步处理；另一种是把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，称为本地线程分配缓冲（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。
④初始化零值
内存分配完成后，虚拟机需要将分配到的内存空间都初始化为零值（不包括对象头，对象头会在对象的内存分布中详细介绍），如果使用上述的TLAB，这一工作也可以提前至TLAB分配时进行。
⑤对象头的设置
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。这些信息存放在对象的对象头之中。根据虚拟机当前的运行状态的不同，如是否有偏向锁等，对象头会有不同的设置方式。
⑥根据程序员的意愿进行初始化
在上面工作都完成之后，从虚拟机的视觉来看，一个新的对象已经产生了，但以Java程序的视觉来看，对象创建才刚刚开始，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全产生出来。
二、对象的内存分布
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（Instance Data）和对齐填充（Padding）。1.对象头
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。根据虚拟机当前的运行状态的不同，如是否有偏向锁等，对象头会有不同的设置方式。对象头的另一部分是类型指针，即对象指向它的元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。但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（如后面我们要讨论的对象访问中的句柄方式）。另外，如果对象是一个数组，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。 注：元数据是关于数据的数据，元数据是添加到程序元素如方法、字段、类和包上的额外信息。
2.实例数据
实例数据部分是对象真正存储的有效信息，也是程序代码中所定义的各种类型的字段内容。无论是从分类继承下来的，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（FieldAllocationStyle）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定义到一起。
3.对齐填充
第三部分对齐填充并不是必然存在的，只是起到占位符的作用，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字节的整数倍，因此当对象的实例数据不是8字节整数倍是就需要对齐填充来补全了。
三、对象的访问定位
建立对象是为了使用对象，我们知道Java虚拟机运行时数据区存在Java虚拟机栈，每个方法在执行时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。栈帧中的局部变量表中存放了编译器可知的各种基本数据类型、对象引用（reference类型，它不同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。
我们的Java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。Java虚拟机目前主流的访问方式有句柄和直接指针两种。
1）句柄
如果使用句柄访问的话，Java堆中将会相应的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，而句柄包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址信息。
2）直接指针访问 如果使用直接指针访问，那么Java堆对象的布局中就必须放置访问数据类型数据的相关信息，而reference存储的直接就是对象地址。
这两种对象访问方式各有优势，使用句柄来访问的最大好处是，对象被移动时只需修改句柄中的实例数据指针。 而使用直接指针访问方式的最大好处是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销。 就HotSpot虚拟机而言，它是使用直接指针访问方式进行对象访问的，但从整个软件开发的范围来看，各种语言和框架使用句柄来访问的情况也十分常见。