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对象的结构是什么样的 ​

在Java中对象的结构是在Java对象模型（Java Object Model）的基础上设计和实现的。一个Java对象在JVM中的基本结构包括以下几个组成部分：

  1. 对象头（Object Header）：
    • Mark Word：
      • 用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID等。
      • Mark Word是动态定义的，随着对象状态的变化而改变。
    • Class Pointer（类型指针）：
      • 指向对象的类元数据（Class Metadata），JVM通过它来确定该对象是哪个类的实例，并据此找到该类的方法区。
    • 数组长度（仅数组对象）：
      • 如果对象是数组，还需要一个额外的空间来存储数组的长度。
  2. 实例数据（Instance Data）：
    • 存储实体类的实例字段内容，包括从父类继承下来的字段和自身定义的字段。
    • 数据存储的顺序受字段声明顺序、字段类型、虚拟机分配策略（如内存对齐）影响。
  3. 对齐填充（Padding）：
    • JVM要求对象的起始地址是8字节的整数倍（对齐），因此可能在对象结尾填充对齐字节。
    • 对齐填充对于64位虚拟机（如HotSpot JVM）是在开启压缩指针（Compressed Oops）时对未对齐的对象添加的。

内存布局示例 ​

假设一个简单的Java类：

java
public class Example {  
    int id;  
    boolean isActive;  
    Object reference;  
}

这个对象在Java中的内存布局大概如下：

  • 对象头
    • Mark Word
    • Class Pointer
  • 实例数据
    • int id
    • boolean isActive
    • Object reference
  • 对齐填充
    • 根据需要进行对齐填充

64 位 JVM 中的优化 ​

  • 在64位JVM中，为了减少内存占用，Java会启用指针压缩（Compressed Oops），从而使用32位的指针来指向堆内存，减少指针的大小。

总结 ​

Java对象的结构设计旨在高效地支持内存管理、垃圾回收和对象操作。对象头包含运行时数据和类信息指针，而实际的实例数据则存储对象的成员变量值。对齐填充则保证内存访问的效率。整体设计兼顾了灵活性和高效性，以适应Java的跨平台和多线程需求。

更新: 2024-08-09 15:31:29
原文: https://www.yuque.com/tulingzhouyu/db22bv/yt8wuyycgc97yva1