java对象在内存中的存储布局

对象头（Header）
- markword（标记字段）： 4字节
- class pointer（对象指针）： 4字节
实例数据（Instance Data）
- 对象实际数据：实际数据所占字节数
对齐填充（Padding）
- 按照8字节对齐数据（如果不能被8整除，则自动补齐）

1-布局图.png

对象在内存中的结构（JOL）

Java Object Layout

<!--引入依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol-core</artifactId>
    <version>0.16</version>
</dependency>

测试

//创建一个对象
Object o = new Object();
//打印对象结构图
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable());

对象结构图

java.lang.Object object internals:
OFF  SZ   TYPE DESCRIPTION               VALUE
  0   8        (object header: mark)     0x0000000000000001 (non-biasable; age: 0)
  8   4        (object header: class)    0xf80001e5
 12   4        (object alignment gap)    
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total

markword（标记字段）

其内容是一系列的标记位，用于储存对象自身运行时的数据，如HashCode、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有锁、偏向线程ID、偏向时间戳等

 * MarkWord的构成如下：
 * ------------------------------------------------------------------------------|-----------|
 *                     Mark Word(64 bits)                                        |  锁状态   |
 * ------------------------------------------------------------------------------|-----------|
 * unused:25 | identity_hashcode:31 | unused:1 | age:4 | biased_lock:0 | lock:01 |  正  常   |
 * ------------------------------------------------------------------------------|-----------|
 * thread:54 |    epoch:2    |        unused:1 | age:4 | biased_lock:1 | lock:01 |  偏向锁   |
 * ------------------------------------------------------------------------------|-----------|
 *                     ptr_to_lock_record:62                           | lock:00 |  轻量级锁 |
 * ------------------------------------------------------------------------------|-----------|
 *                 ptr_to_heavyweight_monitor:62                       | lock:11 |  重量级锁 |
 * ------------------------------------------------------------------------------|-----------|
 *                                                                     | lock:11 |  GC标记   |
 * ------------------------------------------------------------------------------|-----------|

1、lock。2位，锁状态的标记位，
2、biased_lock。1位。对象是否存在偏向锁标记。lock与biased_lock共同表示锁对象处于什么锁状态。、
3、age。4位，表示JAVA对象的年龄，在GC中，当survivor区中对象复制一次，年龄加1，如果到15之后会移动到老年代，并发GC的年龄阈值为6.
4、identity_hashcode。31位，调用方法
System.identityHashCode()计算，并会将结果写到该对象头中。当对象加锁后（偏向、轻量级、重量级），MarkWord的字节没有足够的空间保存hashCode，因此该值会移动到线程
Monitor中。
5、thread。54位，持有偏向锁的线程ID。 6、epoch。2位，偏向锁的时间戳。
7、ptr_to_lock_record。62位，轻量级锁状态下，指向栈中锁记录的指针。
8、ptr_to_heavyweight_monitor。62位，重量级锁状态下，指向对象监视器 Monitor的指针。

Class Point(类指针)

用于存储对象的类型指针，该指针指向它的类元数据，JVM通过这个指针确定该对象是哪个类的实例。
该指针的位长度为JVM的一个字大小，即 32位的 JVM为 32位，64位的 JVM为 64位。
如果应用的对象过多，使用 64位的指针将浪费大量内存，统计而言，64位的 JVM将会比 32位的 JVM多耗费 50%的内存。
为了节约内存可以使用选项 +UseCompressedOops开启指针压缩，其中，oop即 ordinary object pointer普通对象指针。开启该选项后，指针将压缩至32位

Instance Data(实例数据)

这里面包含了对象的所有成员变量，其大小由各个成员变量的大小决定，比如：

byte和boolean是一个字节
short和char是2个字节
int 和 float 是4个字节
long和double是8个字节
引用类型在32位系统上每个占用4字节，在64位系统上每个占8字节

Padding(对齐填充)

HotSpot VM 的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。

在64位系统下：

new int[0]：对象头（8 + 24字节）+实例数据（0字节）+对齐填充（0字节）= 32 字节；
new int[1]：对象头（8 + 24字节）+ 实例数据 (基本类型 4 字节) + 对齐填充（4字节） =40字节
integer a ：对象头（8+ 16字节）+ 示例数据 (引用类型 8 字节) + 对齐填充（0字节） = 32字节

对象头中：

标记字段位8字节
然后是类型指针字段数组占用三个机器码 24 其他占用两个子起码位16字

为什么是8字节的整数倍？

以牺牲一些空间为代价实现更快的内存访问。

如果数据未对齐，则处理器需要在加载内存后进行一些移位才能访问它。此外，最小分配单元的大小越大，垃圾收集就越简单（并加速）。