「Java虚拟机基础」Java对象内存布局和对象头

「深入理解Java虚拟机」Java对象内存布局和对象头

问题抛出

Object object = new Object()谈谈你对这句话的理解?

一般而言JDK8按照默认情况下，new一个对象占多少内存空间?

从何入手？

• 位置所在：JVM里堆→新生区→伊甸园区

• 构成布局：头体？想想我们的HTML报文

  

---

一、对象在堆内存中布局

1.权威定义

在HotSpot虚拟机里，对象在堆内存中的存储布局可以划分为三个部分：对象头(Header)、实例
数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。

2.对象在堆内存中的存储布局

对象头

对象头又包括对象标记Mark Word和类元信息(又叫类型指针)

对象标记

保存什么？

默认存储对象的HashCode、分代年龄和锁标志位等信息。

这些信息都是与对象自身定义无关的数据，所以MarkWord被设计成一个非固定的数据结构以便在极小的空间内存存储尽量多的数据。

它会根据对象的状态复用自己的存储空间，也就是说在运行期间MarkWord里存储的数据会随着锁标志位的变化而变化。

类元信息(又叫类型指针)

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。

对象头多大

在64位系统中，Mark Word占了8个字节，类型指针占了8个字节，一共是16个字节。

---

实例数据

• 存放类的属性(Field)数据信息，包括父类的属性信息，

• 如果是数组的实例部分还包括数组的长度，这部分内存按4字节对齐。

---

对齐填充

虚拟机要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。

填充数据不是必须存在的，仅仅是为了字节对齐

这部分内存按8字节补充对齐。

---

3.官网理论

mark字段是mark word， metadata是类指针klass pointer，

对象头（object header）即是由这两个字段组成，这些术语可以参考Hotspot术语表

Hotspot术语表官网

https://openjdk.org/groups/hotspot/docs/HotSpotGlossary.html

底层源码理论证明

http://hg.openjdk.java.net/jdk8u/jdk8u/hotspot/file/89fb452b3688/src/share/vm/oops/oop.hpp

_mark字段是mark word，_metadata是类指针klass pointer，

对象头（object header）即是由这两个字段组成，这些术语可以参考Hotspot术语表

---

二、再说对象头的MarkWord

MarkWord的存储结构

32位虚拟机（了解）

64位虚拟机（重要）

三、聊聊Object obj = new Object()

下面证明new一个对象所占用内存

JOL证明

导包

//官网：http://openjdk.java.net/projects/code-tools/jol/
//定位：分析对象在 *JVM* 的大小和分布
<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jolgroupId>
    <artifactId>jol-coreartifactId>
    <version>0.9version>
dependency>

小试

public class MyObject {
    public static void main(String[] args) {
        //VM细节详细情况
        System.out.println(VM.current().details());

        System.out.println("--------------");

        //所有的对象分配的字节都是8的整数倍
        System.out.println(VM.current().objectAlignment());
    }
}

代码

public class JOLDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Object o = new Object();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());
    }
}

结果说明

OFFSET	偏移量，也就是到这个字段位置所占用的byte数
SIZE	后面类型的字节大小
TYPE	是Class中定义的类型
DESCRIPTION	DESCRIPTION是类型的描述
VALUE	VALUE是TYPE在内存中的值

---

GC年龄代

GC年龄采用4位bit存储，最大为15，

例如MaxTenuringThreshold参数默认值就是15

我们尝试将其改为16, -XX:MaxTenuringThreshold=16

发现会报错，这也印证了对象分代年龄是4字节（0-15）的。

指针压缩

查看当前JVM运行参数的指令

java -XX:+PrintCommandLineFlags -version
默认是开启的

假如不压缩的情况？我们手动关闭压缩指针看看？

// ＋是开启，-就是关闭，所以指令是
-XX:-UseCompressedClassPointers

结果展示

注意

不管是否开启压缩指针，创建一个对象就是16字节的。（开启压缩指针后缺失的会由对齐填充补充）