Java并发那些事儿-对象模型

Java的对象模型

oop-klass model

在JVM的内存结构中，对象是保存在堆内存中，对对象的操作其实是对对象引用的操作。对象本身在JVM是通过oop-klass model模型架构存储的。OOP：普通对象指针；klass用来描述对象实例的具体类型。

OOP-Klass结构

OOP体系

每一个类型的OOP都代表一个在JVM内部使用的特定对象的类型。在Java程序运行过程中，每创建一个新的对象，在JVM内部就会相应的创建一个对应类型的OOP对象。instanceOopDesc表示类实例，arrayOopDesc表示数组。当我们使用new创建一个Java对象实例，JVM会创建一个instanceOopDesc对象来表示这个java对象；当我们使用new创建一个Java数组实例，JVM会创建一个arrayOopDesc对象来表示这个数组对象。OOP的主要职责是在于表示对象的实例数据。

对象在内存中存储的布局可以分为三块区域：对象头，实例数据和对齐填充。对象头包含：_mark和_metadata。

_mark

锁标记，GC分代等信息均保存在对象头的_mark中。

_mark

_metadata

_metadata

_klass是普通指针，_compressed_klass是压缩类指针。

klass

Klass体系类图

Klass向Java提供两个功能：实现语言层面的Java类；实现Java对象的分发功能。

klass是普通指针，_compressed_klass是压缩类指针。这两个指针都指向instanceKlass对象，instanceKlass用来描述对象的具体类型。

instanceKlass

为每一个已加载的Java类创建一个instanceKlass对象，用来在JVM层表示Java类。

JVM中，对象在内存中的基本存在形式就是OOP。对象所属的类在JVM中也是一种对象，也会被组织成OOP（KlassOop），KlassOop也有对应的Klass来描述（klassKlass），klassKlass作为oop的klass链的端点。

对象和数组的klass链

oop-klass-klassKlass关系

内存存储

一个Java对象：对象的实例（instantOopDesc）存储在堆上面，对象的元数据（instanceKlass）保存在方法区，对象的引用保存在栈上。方法区用于存储虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码数据。其中加载的类信息，其实就是给每一个被加载的类都创建了一个instanceKlass对象。

Model类

Model类的存储结构

总结：每一个Java类，在被JVM加载的时候，JVM会给这个类创建一个instanceKlass，保存在方法区，用来在JVM层表示该Java类。当我们在Java代码中，使用new创建一个对象的时候，JVM会创建一个instanceOopDesc对象，这个对象中包含了两部分信息，对象头以及元数据。对象头中有一些运行时数据，其中就包括和多线程相关的锁的信息。元数据其实维护的是指针，指向的是对象所属的类的instanceKlass。

在Java内存模型中各个内存空间中存储的其实是Java类对应的OOP-Klass模型（JVM中为此对象生成的对应对象）：对象实例-->instantOopDesc:在堆；对象的类型-->instanceKlass:在方法区；对象的引用-->直接地址：在虚拟机栈。

参考：

深入理解多线程（二）—— Java的对象模型-HollisChuang's Blog