JVM - 对象内存布局及访问-优快云博客

java对象创建，应该是java程序员最熟悉的部分，一个new关键字就能触发这个过程，而在JVM中，对象的创建过程却是一个复杂的过程，涉及多个步骤和内存管理机制。

对象内存布局

一个Java对象在HotSpot虚拟机堆中的存储布局，可以分为三个连续的区域：对象头(Header)、实例数据(Instance Data)、对齐填充(padding)。

对象头

对象头是包含对象运行时元数据的关键部分，本身又由两部分(或三部分)组成。
Mark Word：是对象头中最重要的部分，用于存储对象自身的运行时数据，包括如下部分：
1、哈希码：对象的身份哈希码；
2、GC年龄分代：对象在Survivor区经历的Minor GC次数，超过阈值(默认15)则晋升老年代；
3、锁状态标志：标识对象的锁状态，是synchronized关键字实现锁升级的基础；
4、偏向线程ID：持有偏向锁的线程ID；
5、偏向时间戳等；
Mark Word采用动态结构以节省空间，其内容会根据对象的状态变化而变化；在64位JVM下，存储布局如下：

锁标志位	锁状态	存储内容
01	无锁/偏向锁
	- 无锁 (Normal)	哈希码 (25 bits) + 分代年龄 (4) + 偏向模式 (1) + 锁标志 (01)
	- 偏向锁 (Biased)	线程ID (54 bits) + 时间戳 (2) + 分代年龄 (4) + 偏向模式 (1) + 锁标志 (01)
	说明	默认状态。哈希码在调用 hashCode() 后才写入。偏向锁存储持有锁的线程ID。
00	轻量级锁	指向栈中锁记录的指针 (62 bits) 线程通过在自己的栈帧中创建锁记录来获取锁。
10	重量级锁	指向互斥量（monitor）的指针 (62 bits) 对象关联到操作系统底层的互斥锁，线程会进入阻塞状态。
11	GC 标记	空 (用于垃圾回收器标记) 在垃圾回收过程中使用，表示对象待回收或已回收。

类型指针(Klass Pointer)：指向对象所属类元数据(Class Metadata)的指针，JVM通过这个指针来确定对象是哪个类的实例。在64位JVM上，如果开启了指针压缩，占用4个字节，关闭指针压缩，占用8个字节；
数组长度：只有对象是数组时，对象头中才有这部分，用于记录数组长度，JVM可以通过这个信息来判断数组的边界，防止数组越界访问；占用4个字节。