HotSpot 对象内存结构

概述

当Java虚拟机遇到一条字节码new指令时，首先将去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有，那必须先执行相应的类加载过程。在类加载检查通过后，接下来虚拟机将为新生对象分配内存。

对象内存布局

在HotSpot虚拟机里，对象在堆内存中的存储布局可以划分为三个部分：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。
对象头：HotSpot虚拟机对象的对象头部分包括两类信息

• 第一类是用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。哈希码在第一次调用自身Object::hashCode之后才开始存储。
  

• 第二类是类型指针，即对象指向它的类型元数据的指针，Java虚拟机通过这个指针来确定该对象是哪个类的实例。如果对象是一个Java数组，那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据。

实例数据：数据部分是对象真正存储的有效信息，即我们在程序代码里面所定义的各种类型的字段内容，无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的字段都必须记录来。

对齐填充：对象的第三部分是对齐填充，它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot虚拟机的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。对象头部分已经被精心设计成正好是8字节的倍数（1倍或者2倍），因此，如果对象实例数据部分没有对齐的话，就需要通过对齐填充来补全。

对象访问定位

句柄访问模式，在堆中划出一部分内存作为句柄池，reference存储的就是对象的句柄地址。
这种方式的好处是在对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针，reference本身不需要修改。

直接指针访问模式，reference存储的就是对象地址，相较于句柄访问，节省了一次指针定位的时间开销，所以速度更快。
并且由于对象访问操作是十分频繁的，积少成多下来也是极为可观的执行成本。HotSpot 主要采取直接指针进行对象访问。