Java 对象内存布局和对象头

对象在堆内存中布局

Object object = new Object() 谈谈你对这句话的理解？ 一般而言 JDK8 按照默认情况下，new 一个对象占多少内存空间

• 位置所在：JVM 里堆→新生区→伊甸园区
• 构成布局：头体？想想我们的 HTML 报文

在 HotSpot 虚拟机里，对象在堆内存中的存储布局可以划分为三个部分：对象头 (Header)、实例数据 (Instance Data) 和对齐填充 (Padding)。

对象在堆内存中的存储布局

对象内部结构分为：对象头、实例数据、对齐填充（保证 8 个字节的倍数）。 对象头分为对象标记（markOop）和类元信息（klassOop），类元信息存储的是指向该对象类元数据（klass）的首地址。

对象头

对象标记 Mark Word

它保存什么？

在 64 位系统中，Mark Word 占了 8 个字节，类型指针占了 8 个字节，一共是 16 个字节

类元信息 (又叫类型指针)

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。

对象头多大？

在 64 位系统中，Mark Word 占了 8 个字节，类型指针占了 8 个字节，一共是 16 个字节。

实例数据

存放类的属性 (Field) 数据信息，包括父类的属性信息，如果是数组的实例部分还包括数组的长度，这部分内存按 4 字节对齐。

对齐填充

虚拟机要求对象起始地址必须是 8 字节的整数倍。填充数据不是必须存在的，仅仅是为了字节对齐这部分内存按 8 字节补充对齐。

源码

http://openjdk.java.net/groups/hotspot/docs/HotSpotGlossary.html

http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u/hotspot/file/89fb452b3688/src/share/vm/oops/oop.hpp

_mark 字段是 mark word，_metadata 是类指针 klass pointer，对象头（object header）即是由这两个字段组成，这些术语可以参考 Hotspot 术语表

对象头的 MarkWord

32 位

64 位

下面以 64 位为例子进行说明

oop.hpp

markOop.hpp

• hash： 保存对象的哈希码
• age： 保存对象的分代年龄
• biased_lock： 偏向锁标识位
• lock： 锁状态标识位
• JavaThread* ：保存持有偏向锁的线程 ID
• epoch： 保存偏向时间戳

markword (64 位) 分布图，对象布局、GC 回收和后面的锁升级就是对象标记 MarkWord 里面标志位的变化

Object obj = new Object()

JOL 官网 http://openjdk.java.net/projects/code-tools/jol/

 
<!--
官网：http://openjdk.java.net/projects/code-tools/jol/
定位：分析对象在JVM的大小和分布
-->
<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol-core</artifactId>
    <version>0.9</version>
</dependency>

案例测试

package com.atguigu.juc.senior.inner.object;

import org.openjdk.jol.vm.VM;

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-06-13 11:24
 */
public class MyObject
{
    public static void main(String[] args){
        //VM的细节详细情况
        System.out.println(VM.current().details());
        //所有的对象分配的字节都是8的整数倍。
        System.out.println(VM.current().objectAlignment());
    }
}

使用 jol 分析对象在 JVM 的大小和分布

package com.atguigu.juc.prepare;

import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;


/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-04-12 15:11
 */
public class JOLDemo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Object o = new Object();
        System.out.println( ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
}

• OFFSET：偏移量，也就是到这个字段位置所占用的 byte 数
• SIZE：后面类型的字节大小
• TYPE：是 Class 中定义的类型
• DESCRIPTION：DESCRIPTION 是类型的描述
• VALUE：VALUE 是 TYPE 在内存中的值

GC 年龄

GC 年龄采用 4 位 bit 存储，最大为 15，例如 MaxTenuringThreshold 参数默认值就是 15

• -XX:MaxTenuringThreshold=16

尾巴参数说明

java -XX:+PrintCommandLineFlags -version

• -XX:+UseCompressedClassPointers ：默认开启压缩说明

上述表示开启了类型指针的压缩，以节约空间，假如不加压缩？？？我们手动关闭压缩试试看。

• -XX:-UseCompressedClassPointers

换成其他对象试试