對象的內(nèi)存布局

????????在HotSpot虛擬機中，對象在內(nèi)存中存儲的布局可以分為三塊區(qū)域：對象頭、實例數(shù)據(jù)、對齊填充。

對象頭

????HotSpot虛擬機中的對象頭包括兩部分內(nèi)容： ?

?????????第一部分用于存儲對象自身的運行時數(shù)據(jù)，如哈希碼、GC分代年齡、鎖標(biāo)識狀態(tài)、線程持有的鎖、偏向線程ID、偏向時間戳等，因為對象的運行時數(shù)據(jù)很多，所以存儲的結(jié)構(gòu)并不固定。

??????????第二部分是類型指針，即對象執(zhí)行她類元數(shù)據(jù)的指針，虛擬機通過這個指針來確定對象屬于哪個類的實例。（并不是所有的虛擬機實現(xiàn)都必須在對象數(shù)據(jù)上保留類型指針，換句話說，查找對象的類元數(shù)據(jù)并不一定通過對象本身）。如果對象是一個數(shù)組，那么在對象頭中還要存儲數(shù)組的長度。

實例數(shù)據(jù)

????????實例數(shù)據(jù)部分是對象真正儲存的有效信息，也就是在程序代碼中所定義的各種類型的字段內(nèi)容，無論是從父類繼承來的，還是在子類定義的，都需要記錄起來。存儲順序受虛擬機分配策略參數(shù)所影響，HotSpot虛擬機默認(rèn)的分配策略為longs/doubles、ints、shorts/chars、bytes/booleans、ops，從分配策略可以看出，相同寬度的字段總是在一起，在滿足這個條件的情況下，父類中定義的元素會出現(xiàn)在子類之前

對齊填充

????????第三部分的對齊填充數(shù)據(jù)不是必須出現(xiàn)的，也沒有特別的含義，他僅僅起著占位符的作用（由于Hotspot VM的自動內(nèi)存管理喜用要求對象的起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍，就是對象的大小不惜是8字節(jié)的整數(shù)倍，所以就需要對齊填充數(shù)據(jù)了）

關(guān)于對象大小的計算

引用自?點我

32 位系統(tǒng)下，當(dāng)使用 new Object() 時，JVM 將會分配 8（Mark Word+類型指針） 字節(jié)的空間，128 個 Object 對象將占用 1KB 的空間。如果是 new Integer()，那么對象里還有一個 int 值，其占用 4 字節(jié)，這個對象也就是 8+4=12 字節(jié)，對齊后，該對象就是 16 字節(jié)。以上只是一些簡單的對象，那么對象的內(nèi)部屬性是怎么排布的？

Class A {

int i; ?byte b; ? ? ? String str; }

其中對象頭部占用 ‘Mark Word’4 + ‘類型指針’4 = 8 字節(jié)；byte 8 位長，占用 1 字節(jié)；int 32 位長，占用 4 字節(jié)；String 只有引用，占用 4 字節(jié)；那么對象 A 一共占用了 8+1+4+4=17 字節(jié)，按照 8 字節(jié)對齊原則，對象大小也就是 24 字節(jié)。這個計算看起來是沒有問題的，對象的大小也確實是 24 字節(jié)，但是對齊（padding）的位置并不對：在 HotSpot VM 中，對象排布時，間隙是在 4 字節(jié)基礎(chǔ)上的（在 32 位和 64 位壓縮模式下），上述例子中，int 后面的 byte，空隙只剩下 3 字節(jié)，接下來的 String 對象引用需要 4 字節(jié)來存放，因此 byte 和對象引用之間就會有 3 字節(jié)對齊，對象引用排布后，最后會有 4 字節(jié)對齊，因此結(jié)果上依然是 7 字節(jié)對齊， 此時對象的結(jié)構(gòu)示意圖，如下圖所示：

對象的訪問定位

????????我們的java程序需要通過棧上的reference數(shù)據(jù)來操作堆上的具體對象，而對象的訪問方式由虛擬機實現(xiàn)來決定，目前主流的訪問方式有句柄和直接指針兩種。

句柄

? ? ? ? 使用句柄的方式，java堆中將會劃分出一塊內(nèi)存來作為句柄池，reference中存儲的就是對象的句柄池地址，而句柄池中包含了對象實例數(shù)據(jù)與類型數(shù)據(jù)各自的具體地址信息。

句柄方式

直接指針

? ? ? ? 使用直接指針訪問，reference存儲的就是對象的地址，而java堆中的對象不僅保存中對象的實例數(shù)據(jù)，還引用了對象的類型數(shù)據(jù)。

直接指針

兩種方式各有優(yōu)勢：

? ? 1。句柄的方式最大的好處就是存儲的是句柄的地址，當(dāng)對象移動時不需要改變引用地址（垃圾回收時對象移動是很頻繁的事情），只改變句柄中實例數(shù)據(jù)的指針，但這需要頻繁的移動指針。

? ? 2.直接指針的方式最大的好處就是速度更快，她節(jié)省了一次指針定位的時間開銷，由于對象的訪問很頻繁的事情，積少成多也可以節(jié)約許多時間成本。

而對于虛擬機sun Hotspot而言，他使用的是直接指針的方式來進行對象訪問的。

一篇關(guān)于JVM內(nèi)存分配模型的概念講的很好的文章：內(nèi)存模型

當(dāng)它本可進取時，卻故作謙卑；

當(dāng)它在空虛時，用愛欲來填充；

在困難和容易之間，它選擇了容易；

它犯了錯，卻借由別人也會犯錯來寬慰自己；

它自由軟弱，卻把它認(rèn)為是生命的堅韌；

當(dāng)它鄙夷一張丑惡的嘴臉時，卻不知那正是自己面具中的一副；

它側(cè)身于生活的污泥中，雖不甘心，卻又畏首畏尾。