java对象内存布局中的基本类型字段排列顺序

java对象内存布局：

布局排列表：

类字段排列

UnSafe

规则一：(m+c+l) %8 =0

规则二：（m+c+l） % 8 !=0

最新推荐文章于 2025-03-14 14:27:49 发布

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本文深入探讨了Java对象在内存中的布局，包括markword、class对象指针、类字段及补齐位的作用。详细分析了不同JDK环境下对象的内存布局差异，并通过示例代码展示了类字段的排列规则。

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mark word(记录hashCode值和锁的标识等等)
class对象指针
类字段
补齐位

如果是数组对象，2、3之间应该加上数组长度

单位（byte）. 总计 (m+c+l+f+p) % 8 = 0

本文主要简述一下类字段的排列规则。

java对象所占内存大小强制8字节对齐，因此补齐位的存在就是为了补齐8字节，每一个java对象的大小都是8的倍数。（注：本文所说的对象皆为Shallow size，不包含引用对象的大小）

通过 sun.misc.UnSafe#objectFieldOffset(Field) 来获取字段在内存中的偏移量

final Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
theUnsafe.setAccessible(true);
final Unsafe unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null);

类字段排列规则按照先基本类型，后引用类型，大的在前，小的在后，最后按声明顺序排列。对齐以四字节为单位。下为样例代码：

//以64位jdk 未开启指针压缩 普通对象为例
public class Demo {
    //32
    private String str;

    //16
    private long l;

    //24
    private int i;

    //30
    private byte b;

    //28
    private short s;

   


    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        final Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
        theUnsafe.setAccessible(true);
        final Unsafe unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null);

        
 System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo.class.getDeclaredField("l")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo.class.getDeclaredField("i")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo.class.getDeclaredField("b")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo.class.getDeclaredField("s")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo.class.getDeclaredField("str")));

    }

}

64位jdk 未开启指针压缩普通对象

64位jdk 未开启指针压缩数组对象

64位jdk 开启指针压缩普通对象

64位jdk 开启指针压缩数组对象

Mark word(m)

class指针(c)

优先从基本类型字段中找出一个字段f，使得（m+c+l+f） %8 =0，如64位jdk开启指针压缩的普通对象mark word+class refence = 12，如果类字段中有int或者float，会优先把这个字段排在前面，如果有多个的话，只会选择排在最前列的那个字段，其余字段按照规则一排列；如果没有int或者float，会根据大小的顺序选择 short char byte boolean，选择一个或多个字段大小和为4byte排列，如果只有一个上述字段，那就只排列一个，然后补空位到4byte。

下为样例代码一：

//以64位jdk 开启指针压缩 普通对象为例
public class Demo2 {

    //16
    private long l;

    //12
    private int i;

    //24
    private String str;


    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        final Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
        theUnsafe.setAccessible(true);
        final Unsafe unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null);


        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo2.class.getDeclaredField("l")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo2.class.getDeclaredField("i")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo2.class.getDeclaredField("str")));

    }

}

样例代码二：

//以64位jdk 开启指针压缩 普通对象为例
public class Demo2 {

    //16
    private long l;

    //14
    private byte b;

    //12
    private short s;

    //24
    private String str;


    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        final Field theUnsafe = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
        theUnsafe.setAccessible(true);
        final Unsafe unsafe = (Unsafe) theUnsafe.get(null);


        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo2.class.getDeclaredField("l")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo2.class.getDeclaredField("b")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo2.class.getDeclaredField("s")));
        System.out.println(unsafe.objectFieldOffset(Demo2.class.getDeclaredField("str")));

    }

}