Java对象的内存布局

一个Java对象在内存中包括三部分

  1. 对象头
  2. 实例数据
  3. 补齐填充

Java对象内存布局_内存布局
对象头
对象头又分为以下三部分

  • Mark Word：Mark Word存储了对象的hashCode、GC信息、锁信息三部分。在32位系统占4字节，在64位系统中占8字节；
  • Class Pointer：用来指向对象对应的Class对象（其对应的元数据对象）的内存地址。在32位系统占4字节，在64位系统中占8字节，如果64位开启了指针压缩则4字节。
  • Length：如果是数组对象，还有一个保存数组长度的空间，占4个字节；

对象头内存分布图
Java对象内存布局_JVM_02

对象实际数据
对象实际数据包括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1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，reference是4个字节（64位系统中是8个字节）。
Java对象内存布局_java对象内存布局_03
对齐填充
Java对象占用空间是8字节对齐的，即所有Java对象占用bytes数必须是8的倍数。例如，一个包含两个属性的对象：int和byte，这个对象需要占用8+4+1=13个字节，这时就需要加上大小为3字节的padding进行8字节对齐，最终占用大小为16个字节。

如何打印Java对象内存布局 
<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol-core</artifactId>
    <version>0.9</version>
</dependency>

public class TestMemory {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(VM.current().details());
        System.out.println(ClassLayout.parseClass(A.class).toPrintable());
    }
}

class A{
    long i;
}

Java对象内存布局_java对象内存布局_04

练习

以下均指默认开启指针压缩的情况

一、static变量不占用空间 
public class A{
    int a;
    long b;
    static int c;
}

public class TestMemory {

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(a).toPrintable());
    }
}

Java对象内存布局_数据_05

二、不满8的倍数填充字节 
public class TestObjectSize {
    int a;
    int b;
}

Java对象内存布局_java对象内存布局_06

三、引用占4个字节 
public class A {
    Long[] a=new Long[]{1L,2L,3L};

    public Long[] getA() {
        return a;
    }

    public void setA(Long[] a) {
        this.a = a;
    }
}

Java对象内存布局_内存布局_07

四、数组对象长度占4个字节，有长度的数组按数组长度算占用字节 
public class A {
    Long[] a=new Long[10];

    public Long[] getA() {
        return a;
    }

    public void setA(Long[] a) {
        this.a = a;
    }
}

public class TestMemory {

    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(a.getA()).toPrintable());
    }
}

Java对象内存布局_内存布局_08