对象在内存中的布局(64位)
- 对象头
- jol工具查看对象布局

对象在内存中的布局(64位)

鉴于此章已经涉及到jvm的内容了，所以各位同学在此章需要对JVM的一些基本术语有所了解。这里我找到了openjdk官方对于hotspot的一些基本词汇表，各位同学在学习的时候，可以参考这个词汇表: OpendJdk Hotspot Glossary

对象在内存中的布局,在32位和64位操作系统上的实现也是不同的，以我的机器为例(64位)

对象在内存中由对象头,实例数据,对齐填充三部分组成。

其中实例数据和对齐填充是不固定的。

实例数据

实例数据存储着对象在程序中被定义的各个字段的数据,也就是对象的字段的数据。如果一个类没有实例字段，也就不存在实例数据，所以这是它不固定的原因。

对齐填充

Java对象的小必须是8字节的倍数,像13,15这种非8的倍数的对象的大小, 不足或多余的部分就要使用对齐填充数据补齐。 如果Java对象大小正好是8的倍数,那么就无需对齐填充数据。

对象头

关于对象头，在hotspot中，opendjdk是这样描述的:

大意是说: 对象头是jvm在每次GC时管理的对象的通用结构，包含了对象的布局，类型(Class Type),GC状态，同步状态和hashcode等信息，在数组中，还会跟随数组的长度。

在hotspot虚拟机中的对象头由2部分组成: mark 和 metadata(包括klass , compressed_klass)(*如果是数组,对象头还会保存数组长度)(见oop.hpp文件)

mark/markword就是说面说过的，保存了对象的GC状态，同步状态和hashcode等信息。

下面是mark/markword的组成(见:markOop.hpp头文件):

对象处于不同的同步状态和GC状态，markword都不同(见:markOop.hpp头文件):

markword和metadata

Mark Word(mark)组成:

锁状态	锁标志	markword组成
无锁	01	由hashcode,分代年龄,是否偏向锁(1位),锁标志位组成
偏向锁	01	由偏向线程的ID,偏向时间戳(epoch),是否偏向锁(1位),分代年龄,锁标志位组成
轻量级锁	00	由指向栈中锁的记录和锁标志位组成
膨胀锁	10	由指向锁的指针和锁标志位组成
GC	11	无数据

Klass Pointer / Compressed Klass: Klass Pointer是指向对象类型的指针，指针指向对象的类元数据。 jvm通过klass pointer判断对象属于哪个类。在64位的jvm实现中，Klass Pointer的长度为64bit(32位系统, 指针为32bit)，也就意味着,64位系统比32位的系统占用更多内存。

所以jvm提供了压缩指针(Compressed Klass)来节省空间，在64位系统下，压缩指针是默认开启的，可以使用-XX:-UseCompressedOops来关闭指针压缩。

jol工具查看对象布局

<!--可用此工具查看对象内存布局-->
 <dependency>
     <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
     <artifactId>jol-core</artifactId>
     <version>0.10</version>
 </dependency>

相信各位同学可能还是对上面的概念有点模糊，那就可以使用jol工具来查看一下对象的真实布局，在实践之前，请各位同学带着几个问题看下面的内容:

hashcode真实存在吗?
hashCode方法返回的真是对象内存地址吗?

查看对象内存布局

以下是我自己的一个测试demo，详解了jol的使用:

以上可以看到jol工具很直观的给我们展现了对象的内存布局，但是在对象的markword之中，我们并没有看到hashcode的值，难道对象不存在hashcode吗？

hashcode

上一个测试在打印对象内存布局之前，我并没有调用对象的hashcode方法，相信各位同学也注意到了，我把那2行代码注释掉了。

打开那2行注释再运行看看:

我们发现，在调用hashcode方法后，对象的hashcode的值与打印结果完全一致，到这里可以初步猜想(没有实际验证):

hashcode的值也是不固定存在的。

在没有调用对象的hashcode方法之前，对象不存在hashcode。

当调用完对象的hashcode之后，jvm就把生成的hashcode值赋予了对象的markword之中。

对象的hashcode返回的是对象的内存地址吗?

在hotspot中，hashcode返回的不完全是地址 (见：hotspot的/src/share/vm/runtime/synchronizer.cpp):

可以看到hashcode有:随机数，自增长序列，关联地址等多种生成策略。

对象在内存中的布局