阿里P8的这点Java底层？-对象的大小、指针压缩

文章开头思考一个问题：为什么要计算对象大小

对象的大小

对象的内存布局

对象头

• Mark Word
  32位机，占4字节；64位机，占8字节。
  主要存储对象运行时的一部分数据： hashcode，GC 分代年龄，锁状态标志位，线程锁标记，偏向线程ID，偏向时间戳等
• 类型指针（Klass point）
  指向方法区当前对象的Class类
  开启指针压缩：指针大小为4B；未开启指针压缩：指针大小位8B
• 数组长度
  普通对象没有数组长度，数组对象才有数组长度
• 对齐填充（上第二个图，特殊情况下会有，见下面数组对象的演示）
  数组对象在关闭指针压缩时，对象头会有填充

实例数据

对齐填充

JVM中所有对象大小都按8字节倍数对齐，填充的那部分就是填充

巩固上述内容，现在看一下空对象的大小
空对象：没有任何普通属性的类生成的对象

• 开启指针压缩 16B
  =8B(Mark Word) + 4B(Klass point) + 0B(数组长度） + 0B(实例数据） + 4B(对齐填充)
• 未开启指针压缩 16B
  =8B(Mark Word) + 8B(Klass point) + 0B(数组长度） + 0B(实例数据） + 0B(对齐填充)

指针压缩（优化）

开启(默认)/关闭指针压缩 -XX:+/-UseCompressedOops

目的

通常64位JVM消耗的内存会比32位的大1.5倍，这是因为对象指针在64位架构下，长度会翻倍（更宽的寻址）。
对于那些将要从32位平台移植到64位的应用来说，多了1/2的内存占用
节省空间，提升jvm运行效率

指针压缩效果对比（注意区分对象的内存组成）

• 空对象
  
• 普通对象
  
• 数组对象
  
  注意上例数组对象关闭指针压缩时，出现了两个alignment（对齐填充)，为什么会有两个？？？

指针压缩实现原理

调优参数

-XX:+/-UseCompressedOops（默认开启指针压缩）
oop：普通对象指针（ordinary object pointer），注意不是OOP（面向对象）

指针压缩原理

未开启指针压缩时，指针长度为8B，寻址单位是1B。
通过上文我们得知，jvm中对象的大小都是按8B对齐的，这能让我们有什么想法？
为什么我们不能将寻址单位扩大为对齐单位呢（想想，对齐单位的大小能调整吗？）
开启指针压缩时，指针长度为4B，寻址单位是8B（默认）
！！！！！希望能找到open jdk的实现逻辑来佐证一下，立个flag！！！！！！

思考1：开启指针压缩时，指针最大能表示的堆空间大小是多大？
指针压缩：指针8B长度（1B/单位） -> 4B长度（8B/单位）

• 8B长度指针支持的寻址内存大小是？

8B * 8bit/B = 64bit 寻址长度
2^64 * 1B ？？操作系统的寻址位只用了48位，最大支持2^48的寻址单位，jvm能超了这个？疑问？同上，有时间找open jdk源码看一下吧，这里有个flag
反正支持的寻址内存很大！

• 4B长度指针支持的寻址内存大小是？

4B * 8bit/B = 32bit 寻址长度
2^32 * 8B = 32GB (32位操作系统支持最大4G内存，其寻址单位是1B，这里的单位是8B，那这里当然就是8*4G了）
哎呀，开启了指针压缩，堆支持的大小还变小了？？

思考2：开启指针压缩时，若将堆内存大小设置成32G，会发生什么？
java -Xmx32g -XX:+PrintFlagsFinal hzw | grep -e UseCompressed 和下图命令同效果，因为默认开启指针压缩

上图除了Oop压缩以外，还发现一个ClassPointers？（普通对象指针和类指针）

什么现象？堆内存分配大于32G时，指针压缩设置失效了？为什么呢？
哈哈，我也不知道，我猜有两点
a. 8B指针寻址方式，内存范围更大，能超过32G；
b. （瞎猜）指针压缩的目的是防止新生代担保到老年代，从而导致频繁的fullGC。那你想想，这堆都分配了32G了，家里有钱何必再抠搜搜省这么点空间？

思考3:思考一下，能否通过开启指针压缩，然后扩大补齐单位从8B到16B，实现内存扩容支持？
我也不清楚了，就是有这个疑问（待确认）！
若扩大的补齐单位到16B的话，指令压缩支持内存是不是就能扩展到64G了，是否有jvm的参数控制这个？

》》为什么要计算对象大小

内存调优，一般是调整堆空间。堆空间里放的是对象，若要保证堆不频繁的进行Full GC，就要控制老年代的大小。
新生代占用过高时，容易发生内存担保，发生担保时新生代对象转移到老年代。
要防止新生代中的对象担保到老年代中，所以需要计算对象的大小并加以优化

内存担保概念在“阿里P8的这点Java底层？-JVM内存模型”中有提及