《深入理解java虚拟机》读书笔记：对象的内存布局

Posted 2020-07-01 bruce128

    一个int类型4占4个字节的内存，一个byte一个字节。但是他们的封装类型Integer，Byte对象内存损耗还是一样的吗？并不是，而且差距十分大。

    HotSpot虚拟机中，一个普通的Java对象由3部分构成

1. 对象头
2. 类内定义的实例数据
3. 内存对齐

    

    2不必多说，Java对象不存定义好的实例字段存啥。

    对象头又分两部分，Mark Word和类型指针。Mark Word存储对象运行时数据，如对象的hashcode，对象的分代年龄，锁状态等等。对象的分代年龄完全是为了JVM的Young GC设计的，每经历一次Young GC且存活下来的新生代对象，对象的分代年龄变会加一。直到这个字段增长到阈值，这个对象便会晋升到老年代（tenured generation）。这个字段给的是4个bit，也就是说一个java对象最多经历16次Young GC并且没被回收，那么它将进入老年代。hashcode占25bit，锁标志位占2bit，一个bit固定为0.也就是说整个Mark Word占4个字节。

    每种对象实例在方法区都会与一个Class对象与之相对应。对象头的类型指针便是用来定位它的类的元数据。为何要存这个数据？原因之一便是，方法区也要GC(确切的说是Full GC)，如果没有一个类实例指向方法区的Class对象，那么这个Class对象便会被卸载回收。不知道大家有没有经历过java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 这样的错误。如果类一直在加载，永久代必然会被打爆。32位的JDK，类类型指针占4个字节。

    现在说说内存对齐。内存对齐可不是jvm的专利，C/C ++ 下，类对象也是会内存对齐的。HotSpot要求对象的起止地址必须是8的倍数，由于对象头正好8个字节，因此当类字段没对齐时，就需要通过填充来对齐。为何要对齐呢？数据不是占内存越小越好吗？这个时候就得提提我们的cpu高速缓存了（L1 cache， L2 cache），这些缓存都是64字节一行。

    最后来回答开头的问题，Integer大小是int的4倍（用了额外的4Byte补齐），Byte是byte的16倍（用了额外的7Byte补齐）。你算出来了吗？

    两年前看《effective java》，有一个章节提到尽量用8大原生类型，那个时候对java对象内存布局完全没概念。现在回想起来，这个suggesstion是很有建设意义的。能节约很多堆内存啊，尤其是在从DB读取大量字段的时候。