Java并发--对象头

灰太狼 2021-08-26 18:27 369阅读 0赞

### Java对象头 ###

*  如果对象为非数组类型，用2字宽存储对象头。
 *  如果对象为数组类型，用3字宽存储对象头。

在32位虚拟机中，1字宽 等于4字节，即32bit，如下表所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 对象头的组成 ###

Mark Word：

Java对象头里的Mark Word里默认存储对象的HashCode、分代年龄和锁标记位。

*  32位JVM 的Mark Word的默认存储结构如下：  
    ![在这里插入图片描述][20200225112940445.png]
    
    在运行期间，Mark Word里存储的数据会随着锁标志位的变化而变化。Mark Word可能变 化为存储以下4种数据  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]
 *  在64位虚拟机下，Mark Word是64bit大小的，其存储结构如下：  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

具体结构如下：（32bit）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

其中各部分的含义如下：

*  **锁标记位（lock）**：该标记的值不同，整个mark word表示的含义不同  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]
 *  **是否为偏向锁（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。
 *  **对象分代年龄（age）**：4位的Java对象年龄。在GC中，如果对象在Survivor区复制一次，年龄增加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，所以最大值为15，这就是`-XX:MaxTenuringThreshold`选项最大值为15的原因。
 *  **identity\_hashcode：** 25位的对象标识Hash码，采用延迟加载技术。调用方法`System.identityHashCode()`计算，并会将结果写到该对象头中。当对象被锁定时，该值会移动到管程Monitor中。
 *  **thread：** 持有偏向锁的线程ID。
 *  **epoch**：偏向时间戳。
 *  **ptr\_to\_lock\_record**：指向栈中锁记录的指针。
 *  **ptr\_to\_heavyweight\_monitor**：指向管程Monitor的指针。

（64位）：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NvbGRfX19wbGF5_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

class pointer:

这一部分用于存储对象的类型指针，该指针指向它的类元数据，JVM通过这个指针确定对象是哪个类的实例。该指针的位长度为JVM的一个字大小，即32位的JVM为32位，64位的JVM为64位。

为了节约内存可以使用选项`+UseCompressedOops`开启指针压缩，其中，oop即ordinary object pointer普通对象指针。开启该选项后，下列指针将压缩至32位：

1.  每个Class的属性指针（即静态变量）
2.  每个对象的属性指针（即对象变量）
3.  普通对象数组的每个元素指针

当然，也不是所有的指针都会压缩，一些特殊类型的指针JVM不会优化，比如指向PermGen的Class对象指针(JDK8中指向元空间的Class对象指针)、本地变量、堆栈元素、入参、返回值和NULL指针等。

array length:

如果对象是一个数组，那么对象头还需要有额外的空间用于存储数组的长度，这部分数据的长度也随着JVM架构的不同而不同：32位的JVM上，长度为32位；64位JVM则为64位。64位JVM如果开启+UseCompressedOops选项，该区域长度也将由64位压缩至32位。

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