HotSpot中对象的内存布局

文章参考《深入理解Java虚拟机》第3版

HostSpot中对象:Header:对象头[Mark Word-8个字节:关于锁的信息记录在这里+class pointer-4个字节:类型指针]+Instance Data(实例数据)+Padding(对齐填充)

1、对象头(Header)

对象头包含存储对象自身运行时的数据(Mark Word)和类型指针(Class Pointer)

1.1、HotSpot虚拟机对象头Mark Word

锁状态	25位	31位	1位	4bit	1bit	2bit 锁标志位
无锁态	unused	hashcode	unused	分代年龄	0	01

锁状态	54位	2位	1位	4bit	1bit	2bit 锁标志位
偏向锁	当前线程指针JavaThread+	Epoch	unused	分代年龄	1	01

锁状态	62位	2bit 锁标志位
轻量级锁	指向线程栈中Lock Record的指针	00
重量级锁	指向重量级锁的指针	10
GC标记	CMS过程用到的标记信息	11

1.2、类型指针

类型指针即对象指向它的类型元数据的指针，Java虚拟机通过这个指针来确定该对象是哪个类型的实例。

2、实例数据(Instance Data)

对象真正存储的有效信息

#2.1、-XX:FieldsAllocationStyle 参数
# 相同宽度的字段总是被分配到一起存放，在父类中定义的变量会出现在子类之前
#2.2、+XX:CompactFields 参数为true(默认为true)
# 子类中较窄的变量也允许插入父类变量的空隙之中

3、对齐填充(Padding)

• HotSpot虚拟机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，也就是任何对象的大小都必须是8字节的整数倍。
• 对象头部分已经被设计成正好是8字节的倍数(1倍或者2倍)，因此，如果对象实例数据部分没有对齐的话，就需要通过对齐填充来补全。

4、对象的访问定位

虚拟机HotSpot一般使用直接指针方式进行对象访问

4.1、使用句柄访问

Java堆中将可能会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，而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自具体的地址信息；使用句柄来访问的最大好处就是reference中存储的是稳定句柄地址，在对象呗移动时只会改变句柄的实例数据指针，而reference本身不需要被修改。

4.2、使用直接指针访问

Java堆中对象的内存布局就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，reference中存储的直接就是对象地址，如果只是访问对象本身的话，就不需要多一次间接访问的开销；使用直接指针来访问最大的好处就是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销，由于对象访问在Java中非常频繁，因此这类开销积少成多也是一项极为可观的执行成本。