Java 程序中，有多种新建对象的方式，除了常见的 new 语句之外，还可以通过反射机制、Object.clone方法、反序列化以及 Unsafe.allocateInstance 方法来新建对象。其中，Object.clone 方法和反序列化通过直接赋值已有的数据，来初始化创建对象的实例字段。Unsafe.allocateInstance 方法则没有初始化字段，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。
// fu f = new fu(); 编译而成的字节码
new f
dup
invokespecial f()
astore_1
Java 对构造器有很多约束。首先，如果一个类没有定义任何构造器， Java 编译器会自动添加一个无参构造。
// Fo 类构造器会调用其父类 Object 的构造器
public Fo();
aload_0 [this]
invokespecial java.lang.Object() [8]
return
然后，子类的构造器需要调用父类的构造器。如果父类存在无参构造，该调用是隐式的，也就是说 Java 编译器会自动添加对父类构造器的调用。若父类没有无参构造，子类构造器必须显示的调用父类带参构造。
显示调用分两种，一种是直接使用“super”关键字调用父类构造器，而是使用“this”调用同一个类中其他含有可以调用父类的构造。无论哪种，都需要作为构造器的第一条语句，以便优先初始化继承而来的父类字段。
当调用一个构造器时，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。
这些字段在内存中的具体分布是怎么样的呢？
压缩指针
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。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，而类型指针则指向该对象的类。
在 64 位的 Java 虚拟机中，对象头的标记字段占 64 位，而类型指针又占了 64 位，即，每一个 Java 对象在内存中的额外开销就是 16 个字节。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%。这也是为什么 Java 要引入基本类型的原因之一。
为了尽量较少的内存使用量，64位Java 虚拟机引入压缩指针的概念，将堆中原本 64 位 Java 对象指针压缩成 32 位。这样对象头中方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，话可以作用于引用类型的字段，以及引用类型数组。
打个比方，路上停着的全是房车，而且每辆房车恰好占据两个停车位。现在，我们按照顺序给它们编号。也就是说，停在 0 号和 1 号停车位上的叫 0 号车，停在 2 号和 3 号停车位上的叫 1 号车，依次类推。
原本的内存寻址用的是车位号。比如说我有一个值为 6 的指针，代表第 6 个车位，那么沿着这个指针可以找到 3 号车。现在我们规定指针里存的值是车号，比如 3 指代 3 号车。当需要查找 3 号车时，我便可以将该指针的值乘以 2，再沿着 6 号车位找到 3 号车。
这样一来，32 位压缩指针最多可以标记 2 的 32 次方辆车，对应着 2 的 33 次方个车位。当然，房车也有大小之分。大房车占据的车位可能是三个甚至是更多。不过这并不会影响我们的寻址算法：我们只需跳过部分车号，便可以保持原本车号 *2 的寻址系统。
但以上模型有一个前提：每辆车都从偶数号车位停起。这个概念叫做 “内存对齐”。
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，暧昧空白的那部分空间会浪费，浪费的空间称为对象间的填充。
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 32 GB的地址空间(超过32 GB 则会关闭压缩指针)。
在对压缩指针解引用时，我们需要将其左移 3 位，再加上一个固定偏移量，便可以得到能够殉职 32 GB地址空间的伪 64 位指针了。此外，可以通过内存对齐来进一步提升寻址范围。但是，这同时也可能增加对象间填充，导致压缩指针没有达到原本节省空间的效果。
好比规定每辆车都需要从偶数车位号停起，那么对于占据两个车位的小房车来说刚刚好，而对于需要三个车位的大房车来说，也仅是浪费一个车位。但是如果规定需要从 4 的倍数号车位停起，那么小房车则会浪费两个车位，而大房车至多可能浪费三个车位。
当然，就算是关闭了压缩指针，Java 虚拟机还是会进行内存对齐。此外，内存对齐不仅存在于对象与对象之间，也存在于对象中的字段之间。比如说，Java 虚拟机要求 long 字段、double 字段，以及非压缩指针状态下的引用字段地址为 8 的倍数。
字段内存对齐的其中一个原因，是让字段只出现在同一 CPU 的缓存行中。如果字段不是对齐的，那么就有可能出现跨缓存行的字段。也就是说，该字段的读取可能需要替换两个缓存行，而该字段的存储也会同时污染两个缓存行。这两种情况对程序的执行效率而言都是不利的。
字段重排列
字段重排列，就是 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 虚拟机中又三种排列方法，都会遵守两个规则：
- 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。
eg:
class A {
long l;
int i；
}
class B extends A {
long l;
int i;
}
B 类在启用压缩指针和未启用压缩指针时，各个字段的偏移量。
# 启用压缩指针时，B 类的字段分布
B object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION
0 4 (object header)
4 4 (object header)
8 4 (object header)
12 4 int A.i 0
16 8 long A.l 0
24 8 long B.l 0
32 4 int B.i 0
36 4 (loss due to the next object alignment)
当启用压缩指针时，可以看到 Java 虚拟机将 A 类的 int 字段放置于 long 字段之前，以填充因为 long 字段对齐造成的 4 字节缺口。由于对象整体大小需要对齐至 8N，因此对象的最后会有 4 字节的空白填充。
# 关闭压缩指针时，B 类的字段分布
B object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION
4 (object header)
4 (object header)
4 (object header)
4 (object header)
8 long A.l
4 int A.i
4 (alignment/padding gap)
8 long B.l
4 int B.i
4 (loss due to the next object alignment)
当关闭压缩指针时，B 类字段的起始位置需对齐至 8N。这么一来，B 类字段的前后各有 4 字节的空白。那么可以将 B 类的 int 字段移至前面的空白中，从而节省这 8 字节。