淺談java object對象在heap中的結(jié)構(gòu)
java.lang.Object大家應(yīng)該都很熟悉了，Object是java中一切對象的鼻祖。
接下來我們來對這個java對象的鼻祖進行一個詳細的解剖分析，從而理解JVM的深層次的秘密。
工具當(dāng)然是使用JOL：
@Slf4jpublic class JolUsage { @Test public void useJol(){log.info('{}', VM.current().details());log.info('{}', ClassLayout.parseClass(Object.class).toPrintable());log.info('{}', ClassLayout.parseInstance(new Object()).toPrintable()); }}
代碼很簡單，我們打印JVM的信息，Object class和一個新的Object實例的信息。
看下輸出：
[main] INFO com.flydean.JolUsage - # Running 64-bit HotSpot VM.
# Using compressed oop with 3-bit shift.
# Using compressed klass with 3-bit shift.
# WARNING | Compressed references base/shifts are guessed by the experiment!
# WARNING | Therefore, computed addresses are just guesses, and ARE NOT RELIABLE.
# WARNING | Make sure to attach Serviceability Agent to get the reliable addresses.
# Objects are 8 bytes aligned.
# Field sizes by type: 4, 1, 1, 2, 2, 4, 4, 8, 8 [bytes]
# Array element sizes: 4, 1, 1, 2, 2, 4, 4, 8, 8 [bytes]
10:27:32.311 [main] INFO com.flydean.JolUsage - java.lang.Object object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE
0 12 (object header) N/A
12 4 (loss due to the next object alignment)
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total
10:27:32.312 [main] INFO com.flydean.JolUsage - java.lang.Object object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE
0 4 (object header) 05 00 00 00 (00000101 00000000 00000000 00000000) (5)
4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
8 4 (object header) 86 06 00 00 (10000110 00000110 00000000 00000000) (1670)
12 4 (loss due to the next object alignment)
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total3
從上面的結(jié)果我們知道，在64位的JVM中，一個Object實例是占用16個字節(jié)。
因為Object對象中并沒有其他對象的引用，所以我們看到Object對象只有一個12字節(jié)的對象頭。剩下的4個字節(jié)是填充位。
Object對象頭那么這12字節(jié)的對象頭是做什么用的呢？
如果想要深入了解這12字節(jié)的對象頭，當(dāng)然是要去研讀一下JVM的源碼：src/share/vm/oops/markOop.hpp。
有興趣的小伙伴可以去看看。如果沒有興趣，沒關(guān)系，這里給大家一個張總結(jié)的圖：
javaObject對象的對象頭大小根據(jù)你使用的是32位還是64位的虛擬機的不同，稍有變化。這里我們使用的是64位的虛擬機為例。
Object的對象頭，分為兩部分，第一部分是Mark Word，用來存儲對象的運行時數(shù)據(jù)比如：hashcode，GC分代年齡，鎖狀態(tài)，持有鎖信息，偏向鎖的thread ID等等。
在64位的虛擬機中，Mark Word是64bits，如果是在32位的虛擬機中Mark Word是32bits。
第二部分就是Klass Word，Klass Word是一個類型指針，指向class的元數(shù)據(jù)，JVM通過Klass Word來判斷該對象是哪個class的實例。
且慢！
有的小伙伴可能發(fā)現(xiàn)了問題，之前我們用JOL解析Object對象的時候，Object head大小是12字節(jié)，也就是96bits，這里怎么寫的是128bits？
沒錯，如果沒有開啟COOPs就是128bits，如果開啟了COOPs，那么Klass Word的大小就從64bits降到了32bits。
還記得我們之前講的COOPs嗎？
COOPs就是壓縮對象指針技術(shù)。
對象指針用來指向一個對象，表示對該對象的引用。通常來說在64位機子上面，一個指針占用64位，也就是8個字節(jié)。而在32位機子上面，一個指針占用32位，也就是4個字節(jié)。
實時上，在應(yīng)用程序中，這種對象的指針是非常非常多的，從而導(dǎo)致如果同樣一個程序，在32位機子上面運行和在64位機子上面運行占用的內(nèi)存是完全不同的。64位機子內(nèi)存使用可能是32位機子的1.5倍。
而壓縮對象指針，就是指把64位的指針壓縮到32位。
怎么壓縮呢？64位機子的對象地址仍然是64位的。壓縮過的32位存的只是相對于heap base address的位移。
我們使用64位的heap base地址+ 32位的地址位移量，就得到了實際的64位heap地址。
對象指針壓縮在Java SE 6u23 默認(rèn)開啟。在此之前，可以使用-XX:+UseCompressedOops來開啟。
數(shù)組對象頭java中有一個非常特別的對象叫做數(shù)組，數(shù)組的對象頭和Object有什么區(qū)別嗎？
我們用JOL再看一次：
log.info('{}',ClassLayout.parseClass(byte[].class).toPrintable());log.info('{}',ClassLayout.parseInstance('www.flydean.com'.getBytes()).toPrintable());
上面的例子中我們分別解析了byte數(shù)組的class和byte數(shù)組的實例：
10:27:32.396 [main] INFO com.flydean.JolUsage - [B object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE
0 16 (object header) N/A
16 0 byte [B.<elements> N/A
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total
10:27:32.404 [main] INFO com.flydean.JolUsage - [B object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE
0 4 (object header) 01 00 00 00 (00000001 00000000 00000000 00000000) (1)
4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
8 4 (object header) 22 13 07 00 (00100010 00010011 00000111 00000000) (463650)
12 4 (object header) 0f 00 00 00 (00001111 00000000 00000000 00000000) (15)
16 15 byte [B.<elements> N/A
31 1 (loss due to the next object alignment)
Instance size: 32 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 1 bytes external = 1 bytes total
看到區(qū)別了嗎？我們發(fā)現(xiàn)數(shù)組的對象頭是16字節(jié)，比普通對象的對象頭多出了4個字節(jié)。這4個字節(jié)就是數(shù)組的長度。
整個對象的結(jié)構(gòu)好了，寫到這里我們來總結(jié)一下，java對象的結(jié)構(gòu)可以分為普通java對象和數(shù)組對象兩種：
數(shù)組對象在對象頭中多了一個4字節(jié)的長度字段。
大家看到最后的字節(jié)是padding填充字節(jié)，為什么要填充呢？
因為JVM是以8字節(jié)為單位進行對其的，如果不是8字節(jié)的整數(shù)倍，則需要補全。
以上就是淺談java object對象在heap中的結(jié)構(gòu)的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于java object對象在heap中的結(jié)構(gòu)的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！
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