面试系列之-Java对象结构（JAVA基础）

Java对象（Object实例）的三部分

对象头

对象头包括三个字段，第一个字段叫作Mark Word（标记字），用于存储自身运行时的数据，例如GC标志位、哈希码、锁状态等信息。第二个字段叫作Class Pointer（类对象指针），用于存放方法区Class对象的地址，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例；

第三个字段叫作Array Length（数组长度）。如果对象是一个Java数组，那么此字段必须有，用于记录数组长度的数据；如果对象不是一个Java数组，那么此字段不存在，所以这是一个可选字段；

对象体

对象体包含对象的实例变量（成员变量），用于成员属性值，包括父类的成员属性值。这部分内存按4字节对齐；

对齐字节

对齐字节也叫作填充对齐，其作用是用来保证Java对象所占内存字节数为8的倍HotSpot VM的内存管理要求对象起始地址必须是8字节的整数倍。对象头本身是8的数，当对象的实例变量数据不是8的倍数时，便需要填充数据来保证8字节的对齐；

对象结构中核心字段的作用

接下来，对Object实例结构中几个重要的字段的作用做一下简要说明：

Mark Word（标记字）

主要用来表示对象的线程锁状态，另外还可以用来配合GC存放该对象的hashCode。

Class Pointer（类对象指针）

一个指向方法区中Class信息的指针，意味着该对象可随时知道自己是哪个Class的实例。

Array Length（数组长度）

占用32位（在32位JVM中）字节，这是可选的，只有当本对象是一个数组对象时才会有这个部分。

对象体

用于保存对象属性值，是对象的主体部分，占用的内存空间大小取决于对象的属性数量和类型。

对齐字节

不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。当对象实例数据部分没有对齐（8字节的整数倍）时，就需要通过对齐填充来补全。

·Class对象的属性指针（静态变量）。
·Object对象的属性指针（成员变量）。
·普通对象数组的元素指针。

开启压缩或关闭压缩：
java -XX:+UseCompressedOops mainclass
java -XX:-UseCompressedOops mainclass

Mark Word的结构信息

（1）lock：锁状态标记位，占两个二进制位，由于希望用尽可能少的二进制位表示尽可能多的信息，因此设置了lock标记。该标记的值不同，整个Mark Word表示的含义就不同。

（2）biased_lock：对象是否启用偏向锁标记，只占1个二进制位。为1时表示对象启用偏向锁，为0时表示对象没有偏向锁。

（3）age：4位的Java对象分代年龄。在GC中，对象在Survivor区复制一次，年龄就增加1。当对象达到设定的阈值时，将会晋升到老年代。默认情况下，并行GC的年龄阈值为15，并发GC的年龄阈值为6。由于age只有4位，因此最大值为15，这就是-XX:MaxTenuringThreshold选项最大值为15的原因。

（4）identity_hashcode：31位的对象标识HashCode（哈希码）采用延迟加载技术，当调用Object.hashCode()方法或者System.identityHashCode()方法计算对象的HashCode后，其结果将被写到该对象头中。当对象被锁定时，该值会移动到Monitor（监视器）中。

（5）thread：54位的线程ID值为持有偏向锁的线程ID。

（6）epoch：偏向时间戳。

（7）ptr_to_lock_record：占62位，在轻量级锁的状态下指向栈帧中锁记录的指针。

（8）ptr_to_heavyweight_monitor：占62位，在重量级锁的状态下指向对象监视器的指针。使用JOL工具查看对象的布局

<!--Java Object Layout -->
    <dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol-core</artifactId>
    <version>0.11</version>
</dependency>