以常用虚拟机HotSpot和常用的内存区域Java堆为例，探讨对象是如何创建、如何布局以及如何访问这些细节。
1.对象的创建
①类加载检查
虚拟机遇到一个new指令时，首先会去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到这个类的符号引用，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。如果没有则先执行相应的类加载过程。(当JVM接收到new指令时，首先在metaspace内检查需要创建的类元信息是否存在。若不存在，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分配内存
类加载后便可完全确定对象所需的内存大小。从Object开始到本类路径下的所有属性值都要分配内存。(首先计算对象占用空间的大小，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字节大小，接着在堆内存中划分一块内存给新对象。在分配从内存时，需要进行同步操作。)
分配内存的主要方式有两种：
1，指针碰撞。
如果Java堆中内存是规整排列的，所有被用过的内存放一边，空闲的可用内存放一边，中间放置一个指针作为它们的分界点，在需要为新生对象分配内存的时候，只要将指针向空闲内存那边挪动一段与对象大小相等的距离即可分配。
2，空闲列表。
如果Java堆中内存不是规整排列的，用过的内存和可用内存是相互交错的，这种情况下将不能使用指针碰撞方式分配内存，Java虚拟机需要维护一个列表用于记录哪些内存是可用的，在为新生对象分配内存的时候，在列表中寻找一块足够大的内存分配，并更新列表上的记录。
选择哪种分配方式主要由Java堆是否规整决定--是否规整由所采用的的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。
分配内存时产生的线程安全问题：
1，虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性。
2，把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，即为每个线程在Java堆中预先分配一小块内存（本地线程分配缓冲Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。哪个线程需要分配内存，就在哪个线程的TLAB上分配，只有TLAB用完并分配新的TLAB时，才需要同步锁定。是否需要使用TLAB可以通过-XX：+/-UseTLAB参数来设定。
③零值初始化
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），如果使用TLAB，这一工作过程也可以提前至TLAB分配时进行。使用这一步操作保证了对象的实例字段在 Java 代码中可以不赋初始值就直接使用，程序能访问到这些字段的数据类型所对应的零值。
④设置对象头
接下来，虚拟机要对对象进行必要的设置，例如这个对象是那个类的实例、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头中。 另外，根据虚拟机当前运行状态的不同，如是否启用偏向锁等，对象头会有不同的设置方式。
⑤执行<init>方法
在上面工作都完成之后，从虚拟机的视角来看，一个新的对象已经产生了，但从 Java 程序的视角来看，对象创建才刚开始----<init> 方法还没有执行，所有的字段都还为零。所以一般来说，执行 new 指令之后会接着执行 <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。(初始化成员变量，执行实例代码块，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。)
2.对象的内存布局
对象在内存中的布局可以分为三块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。
对象头包括两部分信息：
一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希吗，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，官方称为“Mark Word”。
另一部分是类型指针，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。
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。
对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义，他仅仅起着占位符的作用。
3.对象的访问定位
Java程序需要通过栈上的reference数据来操作对象上的具体对象。由于reference类型在Java虚拟机规范中只规定了一个指向对象的引用，并没有定义这个引用该通过何种方式去定位、访问堆中的对象的具体位置，所以对象访问方式由虚拟机的实现决定，目前主流访问方式有两种：使用句柄和直接指针。
使用句柄访问，Java堆中将会分配出一块内存作为句柄池，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的具体地址信息，如下图。
使用直接指针，Java堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，而reference中存储的直接就是对象地址，如下图。
使用句柄的好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动（垃圾收集）时只会改变句柄中的示例数据指针，而reference本身不需要修改。
使用直接指针的好处是速度会更快，它节省了一次指针定位的时间开销，由于对象的访问在Java中非常频繁，积少成多这也是一项客观的执行成本。Sun HotSpot使用的是直接指针方式。