你是否想过这些问题
- 对象中的锁状态是如何标记的？
- 一个Object对象在内存中占用多大?
对象在内存中存储的布局
- 对象头：比如 hash码，对象所属的年代，对象锁，锁状态标志，偏向锁（线程）ID，偏向时间，数组长度（数组对象才有）等。
- 实例数据：存放类的属性数据信息，包括父类的属性信息；
- 对齐填充：由于虚拟机要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。填充数据不是必须存在的，仅仅是为了字节对齐。
深入理解对象头
- Mark Word：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，这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机中分别为32bit和64bit，官方称它为“Mark Word”。
- Klass Pointer：对象头的另外一部分是klass类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。 32位4字节，64位开启指针压缩或最大堆内存<32g时4字节，否则8字节。jdk1.8默认开启指针压缩后为4字节，当在JVM参数中关闭指针压缩（-XX:-UseCompressedOops）后，长度为8字节。
- 数组长度（只有数组对象有）：如果对象是一个数组, 那在对象头中还必须有一块数据用于记录数组长度。 4字节
查看内存布局的方式：JOL
<!-- 查看Java 对象布局、大小工具 -->
<dependency>
<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
<artifactId>jol-core</artifactId>
<version>0.10</version>
</dependency>
// 定义对象
Object obj = new Object();
// 查看对象内部信息
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
一个obj对象占多少个字节？
- Instance size: 16 bytes
- Mark Word占用8个字节
- Klass Pointer占用4个字节（压缩后）
- 虚拟机要求的对齐填充位（8的倍数）：需要补充4个字节的对齐填充位
Mark Word的结构
- hash： 保存对象的哈希码。运行期间调用System.identityHashCode()来计算，延迟计算，并把结果赋值到这里。
- age： 保存对象的分代年龄。表示对象被GC的次数，当该次数到达阈值的时候，对象就会转移到老年代。
- biased_lock： 偏向锁标识位。由于无锁和偏向锁的锁标识都是 01，没办法区分，这里引入一位的偏向锁标识位。
- lock： 锁状态标识位。区分锁状态，比如11时表示对象待GC回收状态, 只有最后2位锁标识(11)有效。
- JavaThread*： 保存持有偏向锁的线程ID。偏向模式的时候，当某个线程持有对象的时候，对象这里就会被置为该线程的ID。 在后面的操作中，就无需再进行尝试获取锁的动作。这个线程ID并不是JVM分配的线程ID号，和Java Thread中的ID是两个概念。
- epoch： 保存偏向时间戳。偏向锁在CAS锁操作过程中，偏向性标识，表示对象更偏向哪个锁。
32位JVM下的对象结构描述
64位JVM下的对象结构描述
- ptr_to_lock_record：轻量级锁状态下，指向栈中锁记录的指针。当锁获取是无竞争时，JVM使用原子操作而不是OS互斥，这种技术称为轻量级锁定。在轻量级锁定的情况下，JVM通过CAS操作在对象的Mark Word中设置指向锁记录的指针。
- ptr_to_heavyweight_monitor：重量级锁状态下，指向对象监视器Monitor的指针。如果两个不同的线程同时在同一个对象上竞争，则必须将轻量级锁定升级到Monitor以管理等待的线程。在重量级锁定的情况下，JVM在对象的ptr_to_heavyweight_monitor设置指向Monitor的指针
锁状态枚举的对应
- locked_value = 0, //00 轻量级锁
- unlocked_value = 1, //001 无锁
- monitor_value = 2, //10 监视器锁，也叫膨胀锁，也叫重量级锁
- marked_value = 3, //11 GC标记
- biased_lock_pattern = 5 //101 偏向锁
结束语
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