java.jvm.自动内存管理机制.hotspot虚拟机对象.对象的内存布局

java对象在内存中的结构（转帖）：里面说明了在32位下Integer对象和integer数组内存布局。

• 对象的内存布局

hotspot中：
对象头(Object Header)
实例数据(Instance Data)
对齐填充(Padding)

---

---

• 对象头

包括

1. 用于存储对象自身的运行时数据(Mark Work)
   如
   哈希码(HashCode)
   GC分代年龄
   锁状态标志
   线程持有的锁
   偏向线程ID
   偏向时间戳
   等。
   这部分的数据长度在32位和64位的虚拟机(未开启压缩指针，即垃圾收集器是否带有压缩整理功能)中分别为32bit和64bit，官方称为Mark Work。也就是说运行时数据的长度是4字节或8字节
2. 类型指针
   即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机根据这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。
   类型指针不是必须的：
   并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针，即查找对象的元数据并不一定要通过对象本身的对象头中的类型指针。
3. 数组长度(如果对象是一个java数组)
   因为虚拟机可以通过普通java对象的元数据信息确定对象的大小，但是数组的元数据类型中并没有数组的大小。

• Mark Work的非固定数据结构

Mark Work被设计为一个非固定的数据结构以便在极小的空间存储更多的信息。就是c或c++中的联合体(union)。
以下是具体

存储内容	锁状态标志位	状态
对象哈希码、对象分代年龄	01	未锁定
指向锁记录的指针	00	轻量级锁定
指向重量级锁的指针	10	膨胀(重量级锁定)
空，不需要记录信息	11	GC标志
偏向线程ID、偏向时间戳、对象分代年龄	01	可偏向

下面是32位和64位下Mark Word存储状态

//jdk7u-dev/hotspot/src/share/vm/interpreter/bytecodeInterpreter.cpp
//  32 bits:
//  --------
//             hash:25 ------------>| age:4    biased_lock:1 lock:2 (normal object)
//             JavaThread*:23 epoch:2 age:4    biased_lock:1 lock:2 (biased object)
//             size:32 ------------------------------------------>| (CMS free block)
//             PromotedObject*:29 ---------->| promo_bits:3 ----->| (CMS promoted object)
//
//  64 bits:
//  --------
//  unused:25 hash:31 -->| unused:1   age:4    biased_lock:1 lock:2 (normal object)
//  JavaThread*:54 epoch:2 unused:1   age:4    biased_lock:1 lock:2 (biased object)
//  PromotedObject*:61 --------------------->| promo_bits:3 ----->| (CMS promoted object)
//  size:64 ----------------------------------------------------->| (CMS free block)
//
//  unused:25 hash:31 -->| cms_free:1 age:4    biased_lock:1 lock:2 (COOPs && normal object)
//  JavaThread*:54 epoch:2 cms_free:1 age:4    biased_lock:1 lock:2 (COOPs && biased object)
//  narrowOop:32 unused:24 cms_free:1 unused:4 promo_bits:3 ----->| (COOPs && CMS promoted object)
//  unused:21 size:35 -->| cms_free:1 unused:7 ------------------>| (COOPs && CMS free block)

---

---

• 实例数据

对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中定义的各种类型的字段内容。无论是从父类继承下来的，还是子类中定义的，都需要记录起来。
存储顺序：
受到虚拟机分配策略参数(FieldsAllocationStyle)和字段在java源码中定义顺序的影响。

• 分配策略参数(FieldsAllocationStyle)

默认为 longs/doubles、ints、shorts/chars、bytes/booleans、oops(Ordinary Object Pointers)，可以看出相同宽度的字段分配在一起，满足这个条件的前提下，在父类中定义的变量会出现在子类之前，如果CompactFields参数为默认值true，那么子类中较窄的变量也可能插入到父类变量的空隙之间。

---

---

• 对齐填充

不是必然存在，也没有特别的含义，仅仅起占位符作用。由于hotspot vm的自动内存管理系统要求对象的起始地址是8字节的整数倍。也就是说对象的大小必须是8字节的整数倍，所以实例数据部分没有对齐的时候，需要对齐填充。