对象的内存布局

对象的组成

在HotSpot虚拟机中，对象在内存中的分配的区域，可以划分成三个模块

  • 对象头 对象头主要包含两部分数据，标记字段（Mark Word）、类型指针(Class Pointer).如果是数组还包括数组长度，不是数组就没有这部分内容。
  • 实例数据 包括了对象的所有成员变量，大小由各变量类型决定，包括基本类型和引用类型，这是对象真正存储的有效信息。
  • 对齐填充 由于虚拟机要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，那么当对象大小不是8的整数倍的时候，会填充一部分内容，直到内存大小等于8的整数倍。其存在的意义就是为了字节对齐。

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对象头和Monitor的关系

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Mark Word

Mark Word用于存储对象自身的运行信息.Java对象头以一字宽来存储Mark Word信息。

在32位虚拟机中，一字宽等于4字节。在64位虚拟机中，1字宽等于64bit.

运行期间，Mark Word的数据类型会随着锁标志位的改变而改变，一共有以下几种状态：无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁、和可回收（GC标志）

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synchronized加锁时，如果是重量级锁，那么Mark Word中的指针就指向了Monitor的地址。

由于互斥锁的线程切换开销太大，所有后来java引入了 轻量级锁和偏向锁。适用于线程竞争不激烈的时候使用。JVM可以通过参数 -XX:UseBiasedLocking。

如果不开启偏向锁，那么刚刚创建的对象，Mark Word中存锁标志位为01，Mark Word中存储的对象是对象的hash code ;如果开启了偏向锁，那么刚创建的对象，锁状态就是偏向锁状态，线程id为0，标识尚未有线程获取，不偏向任何线程；偏向锁被线程获取以后，Mark Word就存储线程id.

开启偏向锁的JVM,随着线程竞争的升级，会将偏向锁升级为轻量级锁，再进一步膨胀为重量级锁。对象的Mark Word中的数据和锁标志位也会随之改变。

如果一个对象被标记了GC标志，那么这个对象即将被垃圾回收。Mark Word中的数据自然就空了。