Java如何新建对象
- New
- 反射机制
- Object.clone 方法
- 反序列化
- Unsafe.allocateInstance 方法.
其中，Object.clone 方法和反序列化通过直接复制已有的数据，来初始化新建对象的实例字段。
Unsafe.allocateInstance 方法则没有初始化实例字段;
而 new 语句和反射机制，则是通过调用构造器来初始化实例字段。
以 new 语句为例，它编译而成的字节码将包含用来请求内存的 new 指令，以及用来调用构造器的 invokespecial 指令。
// Foo foo = new Foo(); 编译而成的字节码
0 new Foo
3 dup
4 invokespecial Foo()
7 astore_1
如果一个类没有定义任何构造器的话， Java 编译器会自动添加一个无参数的构造器。
// Foo类构造器会调用其父类Object的构造器
public Foo();
0 aload_0 [this]
1 invokespecial java.lang.Object() [8]
4 return
总而言之，当我们调用一个构造器时，它将优先调用父类的构造器，直至 Object 类。这些构造器的调用者皆为同一对象，也就是通过 new 指令新建而来的对象。
通过 new 指令新建出来的对象，它的内存其实涵盖了所有父类中的实例字段。也就是说，虽然子类无法访问父类的私有实例字段，或者子类的实例字段隐藏了父类的同名实例字段，但是子类的实例还是会为这些父类实例字段分配内存的。
Java对象的内存分布
对象头 object header
在 Java 虚拟机中，每个 Java 对象都有一个对象头（object header），这个由标记字段和类型指针所构成。
在 64 位的 Java 虚拟机中，对象头的标记字段占 64 位(bit)，而类型指针又占了 64 位(bit)。即每一个 Java 对象在内存中的额外开销就是 16 个字节(128bit = 128/8 = 16字节)
以 Integer 类为例，它仅有一个 int 类型的私有字段，占 4 个字节。因此，每一个 Integer 对象的额外内存开销至少是 400%(16字节/4字节=4)。这也是为什么 Java 要引入基本类型的原因之一。
标记字段
其中，标记字段用以存储 Java 虚拟机有关该对象的运行数据，如哈希码、GC 信息以及锁信息.
类型指针
而类型指针则指向该对象的类。
压缩指针
为了尽量较少对象的内存使用量，64 位 Java 虚拟机引入了压缩指针的概念（对应虚拟机选项 -XX:+UseCompressedOops，默认开启），将堆中原本 64 位的 Java 对象指针压缩成 32 位的。
这样一来，对象头中的类型指针也会被压缩成 32 位，使得对象头的大小从 16 字节降至 12 字节。当然，压缩指针不仅可以作用于对象头的类型指针，还可以作用于引用类型的字段，以及引用类型数组。
压缩指针原理
以停车为例,本来一个车占2个车位,找第一辆车是0、1车位,找第二辆车是2、3车位,这样找比较麻烦. 可以按照车的顺序来找,例如找第3辆车,位置为3*2 + 起始位置. 这个概念类似内存对其.
内存对齐（对应虚拟机选项 -XX:ObjectAlignmentInBytes，默认值为 8）
默认情况下，Java 虚拟机堆中对象的起始地址需要对齐至 8 的倍数。如果一个对象用不到 8N 个字节，那么空白的那部分空间就浪费掉了。这些浪费掉的空间我们称之为对象间的填充（padding）。
在默认情况下，Java 虚拟机中的 32 位压缩指针可以寻址到 2 的 35 次方个字节，也就是 32GB 的地址空间（超过 32GB 则会关闭压缩指针）。
字段重排列
Java 虚拟机重新分配字段的先后顺序，以达到内存对齐的目的。
Java 虚拟机中有三种排列方法（对应 Java 虚拟机选项 -XX:FieldsAllocationStyle，默认值为 1），但都会遵循如下两个规则。
其一，如果一个字段占据 C 个字节，那么该字段的偏移量需要对齐至 NC。这里偏移量指的是字段地址与对象的起始地址差值。以 long 类为例，它仅有一个 long 类型的实例字段。在使用了压缩指针的 64 位虚拟机中，尽管对象头的大小为 12 个字节，该 long 类型字段的偏移量也只能是 16，而中间空着的 4 个字节便会被浪费掉。
其二，子类所继承字段的偏移量，需要与父类对应字段的偏移量保持一致。在具体实现中，Java 虚拟机还会对齐子类字段的起始位置。对于使用了压缩指针的 64 位虚拟机，子类第一个字段需要对齐至 4N；而对于关闭了压缩指针的 64 位虚拟机，子类第一个字段则需要对齐至 8N。
