Java对象内存布局详解

Java实例化之后，存储在堆内存中。其中主要分为3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）

具体如下图

对象组成

1 对象头

对象头主要有两部分组成：Mark Word 和 Klass word(Class Pointer) ；如果对象是数组，还需要有数组长度

1.1 Mark Word

主要用来存储对象自身运行时数据 如 hashcode,gc分代年龄 等信息，Mark位长度与系统保持一致，32位系统 则长度为32位4字节，64位系统则长度为64位8字节；

对象头格式 ：

32位格式

64位格式

lock：2位的锁状态标记

biased_lock: 是否启用 偏向锁，1位。1启用 0不启用

锁与偏向锁标志

age: 4位，Java对象年龄，Survivor复制一次，年龄+1；到达阈值晋升到老年代；默认情况下，并行GC阈值为15(4位最大是15)，并发为6。-XX:MaxTenuringThreshold选项最大值为15，也是这个原因

thread: 持有偏向锁的线程ID

epoch: 偏向时间戳

identity_hashcode: 对象标识hash码，由System.identityHashCode()计算。对象被锁定时，转移到管程Monitor中

ptr_to_lock_record: 指向栈中锁记录的指针

ptr_to_heavyweight_monitor: 指向管程Monitor的指针

具体存储内容如下 

32位JVM

32位JVM

64位JVM

64位JVM存储

1.2 Klass Word(Class Poinnter)

klass类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例. 

如果应用对象过多时，使用64位指针比32位指针消耗更多内存，可以使用 +UseCompressedOops

开启指针压缩 节约内存；其中，oop即ordinary object pointer普通对象指针。开启该选项后，下列指针将压缩至32位：每个Class的属性指针（即静态变量）、每个对象的属性指针（即对象变量）、普通对象数组的每个元素指针

当然，也不是所有的指针都会压缩，一些特殊类型的指针JVM不会优化，比如指向PermGen的Class对象指针(JDK8中指向元空间的Class对象指针)、本地变量、堆栈元素、入参、返回值和NULL指针等。

1.3 对象头大小计算

1. 在32位系统下，存放Class指针的空间大小是4字节，MarkWord是4字节，对象头为8字节。 

2. 在64位系统下，存放Class指针的空间大小是8字节，MarkWord是8字节，对象头为16字节。 

3. 64位开启指针压缩的情况下，存放Class指针的空间大小是4字节，MarkWord是8字节，对象头为12字节。 数组长度4字节+数组对象头8字节(对象引用4字节（未开启指针压缩的64位为8字节）+数组markword为4字节（64位未开启指针压缩的为8字节）)+对齐4=16字节。 

4. 静态属性所占用的空间通常不算在对象本身，因为它的引用是在方法区。

2 实例数据

对象真正存储的有效信息，各类型字段的内容

3 对齐填充

JVM要求 java对象占用内存必须是8 字节的倍数。如果整体占用不足8字节的倍数，则填充对应数量的占位符达到8字节倍数。

参考：

java对象头实现

JAVA 对象头解析

Java对象结构及大小计算

Java对象结构与锁实现原理及MarkWord详解