java对象的内存布局

我们用如下代码来说一下java对象的内存布局。

class A {

    long l;

    int i；

}

class B extends A {

    long l;

    int i;

}

 

如图所示展示的是new B()在堆中的内存模型：

        JVM中，每个对象都有一个对象头（图中黄色部分），由标记字段和类型指针构成，标记字段存储hashCode， GC信息，锁信息，类型指针指向该对象的类。

        64位JVM中，标记字段和类型指针各占64位（一共16个字节），比如Integer类，仅有一个私有的int字段（4个字节），而头部额外多出16个字节，因此，每一个Integer的内存额外开销至少是400%，这也是java要引入基本类型的原因之一。

        为了减少对象内存的使用，64位JVM引入了压缩指针的概念（虚拟机选项-XX:+UseCompressedOops，默认开启），将堆中的64位指针压缩成32位，这样以来，对象头占用的内存就从16字节下降到了12字节。

        默认情况下，JVM堆中对象的起始位置需要对齐到8的倍数，如果一个对象用不到8N个字节，那么空白的那部分空间就浪费掉了，这些浪费的空间我们称之为对象的填充。

        内存对齐不仅存在于对象与对象之间，也存在于对象的字段之间。

        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，来提升效率。

        有内存对齐就会有内存浪费的情况，所以为了减少内存浪费，并达到内存对齐的目的，JVM就会将字段重新排列。

        字段重排列遵循两个规则：

1、如果一个字段占c个字节，那么它的偏移量是c的倍数。比如long占8个字节，那么它的偏移必须是8的倍数。

2、jvm回对齐子类字段的起始位置，对于开启压缩指针的64位jvm来说，子类的第一个字段要对齐到4的倍数，对于没有开启的来说，要对齐到8的倍数。

        我们还是以上面的例子来说，比如当开启了指针压缩之后，头占用12个字节，这个时候有一个A.l需要填充，由于long型占用8个字节，所以它的偏移量只能是8的倍数（规定），所以它的偏移量只能是16，这样中间就浪费了4个字节，可以通过字段重排列节省浪费的空间。

        如图所示：

        可以看到通过字段重排列，节省了空间。