Java 对象头

1、对象头形式
Java对象由三部分组成：
1、对象头 2、实例数据 3、对其填充字节

JVM中对象头的方式有以下两种方式
普通对象头有两个区域（1，2）、数组对象头有三个区域（1,2,3）
1、mark word 2、元类指针 3、数组长度

Mark Word记录了对象和锁有关的信息，当这个对象被synchronized关键字当成同步锁时，围绕这个锁的一系列操作有关
Mark Word在32位JVM中的长度为32bit，64为64bit

2、对象头的组成
2.1MarkWord
这部分主要存储对象自身的运行数据，如Hashcode、gc分代年龄等。mark word的位长度为JVM的一个Word大小，也就是说32位JVM的Mark word为32位，64位。
为了让一个字大小存储更多的信息，JVM将字的最低两个位置设置为标记位，不同标记位下的Mark Word如下所示：

identity_hashcode:对象的hashcode
age：分代年龄
biased_lock：偏向锁标志
lock锁：分类
ThreadId：持有偏向锁的线程ID
Epoch：偏向时间戳（偏向是否过期）
ptr_to_lock_record：指向栈中锁记录的指针
ptr_to_heavyweight_monitor：指向管程Monitor的指针

无锁和偏向锁都01，但是在签名的1bit，标记了是偏向锁还是无锁
JDK1.6开始版本，出现了锁升级的概念，JVM对于同步锁从偏向锁开始，变成轻量锁，变成重量级锁

2.2 指向类的指针
该指针在32位JVM的长度是32Bit，64是64bit
Java对象的类数据保存在方法区

2.3 数组长度
只有数组对象保存了这部分数据
该数据在32位和64位JVM都是32bit

JVM一般是这样使用锁和Mark Word的：

1，当没有被当成锁时，这就是一个普通的对象，Mark Word记录对象的HashCode，锁标志位是01，是否偏向锁那一位是0。

2，当对象被当做同步锁并有一个线程A抢到了锁时，锁标志位还是01，但是否偏向锁那一位改成1，前23bit记录抢到锁的线程id，表示进入偏向锁状态。

3，当线程A再次试图来获得锁时，JVM发现同步锁对象的标志位是01，是否偏向锁是1，也就是偏向状态，Mark Word中记录的线程id就是线程A自己的id，表示线程A已经获得了这个偏向锁，可以执行同步锁的代码。

4，当线程B试图获得这个锁时，JVM发现同步锁处于偏向状态，但是Mark Word中的线程id记录的不是B，那么线程B会先用CAS操作试图获得锁，这里的获得锁操作是有可能成功的，因为线程A一般不会自动释放偏向锁。如果抢锁成功，就把Mark Word里的线程id改为线程B的id，代表线程B获得了这个偏向锁，可以执行同步锁代码。如果抢锁失败，则继续执行步骤5。

5，偏向锁状态抢锁失败，代表当前锁有一定的竞争，偏向锁将升级为轻量级锁。JVM会在当前线程的线程栈中开辟一块单独的空间，里面保存指向对象锁Mark Word的指针，同时在对象锁Mark Word中保存指向这片空间的指针。上述两个保存操作都是CAS操作，如果保存成功，代表线程抢到了同步锁，就把Mark Word中的锁标志位改成00，可以执行同步锁代码。如果保存失败，表示抢锁失败，竞争太激烈，继续执行步骤6。

6，轻量级锁抢锁失败，JVM会使用自旋锁，自旋锁不是一个锁状态，只是代表不断的重试，尝试抢锁。从JDK1.7开始，自旋锁默认启用，自旋次数由JVM决定。如果抢锁成功则执行同步锁代码，如果失败则继续执行步骤7。

7，自旋锁重试之后如果抢锁依然失败，同步锁会升级至重量级锁，锁标志位改为10。在这个状态下，未抢到锁的线程都会被阻塞。