java对象结构

对象布局

HotSpot虚拟机 markOop.cpp 中的 C++ 代码注释片段，描述了 64bits 下 mark-word 的存储状态，也就是如上图结构示意。

markOop.cpp 源码地址： jdk8/hotspot/file/vm/oops/markOop.hpp

HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储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）。

  • mark-word：对象标记字段占4个字节，用于存储一些列的标记位，比如：哈希值、轻量级锁的标记位，偏向锁标记位、分代年龄等。
  • Klass Pointer：Class对象的类型指针，Jdk1.8默认开启指针压缩后为4字节，关闭指针压缩（-XX:-UseCompressedOops）后，长度为8字节。其指向的位置是对象对应的Class对象（其对应的元数据对象）的内存地址。
  • 对象实际数据：包括对象的所有成员变量，大小由各个成员变量决定，比如：byte占1个字节8比特位、int占4个字节32比特位。
  • 对齐：最后这段空间补全并非必须，仅仅为了起到占位符的作用。由于HotSpot虚拟机的内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，所以对象头正好是8字节的倍数。因此当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。

另外，在mark-word锁类型标记中，无锁，偏向锁，轻量锁，重量锁，以及GC标记，5种类中没法用2比特标记（2比特最终有4种组合00、01、10、11），所以无锁、偏向锁，前又占了一位偏向锁标记。最终：001为无锁、101为偏向锁。

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<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.openjdk.jol/jol-core -->
<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol-core</artifactId>
    <version>0.9</version>
</dependency>
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public class A {
    int i = 3;
    int i1 = 3;
}

class B {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
//        Object o = new Object();
//        System.out.println(o + " 十六进制哈希：" + Integer.toHexString(o.hashCode()));
//        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(a).toPrintable());
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(a).toPrintable());
    }
}
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com.yzw.juc.markWord.A@5cad8086 十六进制哈希：5cad8086
com.yzw.juc.markWord.A object internals:
 OFFSET  SIZE   TYPE DESCRIPTION                               VALUE
      0     4        (object header)                           01 86 80 ad (00000001 10000110 10000000 10101101) (-1384086015)
      4     4        (object header)                           5c 00 00 00 (01011100 00000000 00000000 00000000) (92)
      8     4        (object header)                           43 c1 00 f8 (01000011 11000001 00000000 11111000) (-134168253)
     12     4    int A.i                                       3
     16     4    int A.i1                                      3
     20     4        (loss due to the next object alignment)
Instance size: 24 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total
  • 运行结果

验证

  • 如上图： markWord 占8字节 Klass Point占4字节 实际的对象数据占8字节 最后四个字节用于填充对齐

  • 如上图： 对象的头部也存放了hash,只不过这个哈希值是倒过来的

    关于倒过来的问题是大小端存储导致的

    • Big-Endian：高位字节存放于内存的低地址端，低位字节存放于内存的高地址端
    • Little-Endian：低位字节存放于内存的低地址端，高位字节存放于内存的高地址端

markWord结构

markWord