JVM--对象的内存布局

Posted 2020-10-16

在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为三个部分: 
* 对象头 (Header) 
* 用于存储对象自身的运行数据, 包括哈希码，GC分代年龄，锁状态标识、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。这部分被称为“Mark Word”， 在32位和64位的虚拟机中分别为32bit和64bit 
* 类型指针，即对象指向它的类元数据的指针。虚拟机通过这dddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddd个指针来确定这个对象是哪个类的实例。如果对象是一个java数组，那么还会保存这个数组的长度信息。因为虚拟机对普通Java对象的元数据可以知道Java对象的大小，但是数据不能，所以必须要不能存下来。 
* 实例数据(Instance Data) 
是对象真正的数据，包括定义各种字段的内容。包括父类和本身的，存储顺序收到虚拟机分配策略和Java定义的顺序的影响。 
* 对齐填充(Padding) 
这部分并不是一定存在。只是起到占位符的作用。由于Hotspot VM要求起始地址必须是8字节的整数倍，所以要padding

 对象访问方式

主流的两种访问方式：使用句柄和直接指针。

使用句柄方式：Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池，reference中存储的就是对象的句柄地址，而句柄中包含了对象实例数据和类型数据各自的具体地址信息。

 

使用直接指针方式：Java堆对象的布局中就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，reference中直接存储的就是对象地址。

 

 

这两种对象的访问方式各有优势，使用句柄访问方式的最大好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动时只会改变句柄中的实例数据指针，而reference本身不需要被修改。

使用直接指针访问方式的最大好处就是速度更快，它节省了一次指针定位的时间开销。Sun HotSpot虚拟机使用的是这种方式。

 

其中：

        实例数据部分是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中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，都需要记录起来。这部分的存储顺序会受到虚拟机分配策略参数（FieldsAllocationStyle）和字段在Java源码中定义顺序的影响。HotSpot虚拟机默认的分配策略为longs/doubles、ints、shorts/chars、bytes/booleans、oops（Ordinary ObjectPointers），从分配策略中可以看出，相同宽度的字段总是被分配到一起。在满足这个前提条件的情况下，在父类中定义的变量会出现在子类之前。如果CompactFields参数值为true（默认为true），那么子类之中较窄的变量也可能会插入到父类变量的空隙之中。

       另外，在Java堆中还必须包含能查找到此对象类型数据（如对象类型、父类、实现的借口、方法等）的地址信息，这些类型数据则存储在方法区中。