Java内存区域对象的内存布局和访问定位(Header、Instance、Padding)

Java普通对象被创建出以后，就需要关注下它在JVM堆中的内存布局是什么样子的。

大致分为3个区域：

1.对象头（Header）

2.实例数据（Instance）

3.对齐补充（Padding）

 

1.对象头（Header）

对象头在JVM这本书中有个专门的章节去讲Class文件的布局，这一章还没有去看，因此，对于这个暂时没有什么概念。

主要分为2部分：

1）存储对象自身的运行时数据（Mark Word）

常见的包括hash码，GC年龄，锁状态标志，线程持有的锁，偏向线程ID，偏向时间戳等等。

具体布局我不想关注了，先知道下是什么，之后再去想为什么。

2）存储指向对象类型数据的指针

这个指针就是确定这个对象是哪个类的实例。 但是书中说这个不是必须的，需要对应对象的访问方式

存在的意义在于，栈中对象的引用使用直接指针的时候，该指针指向堆内存中的对象，所以对象头是需要存储它的类云数据指针，这个指针才是指向方法区中对象的类型 数据。

3）Java数组是特例

当是数组时还需要记录数组长度，这是因为数组对象类型的数据中没有数组长度信息。

 

2.实例数据（Instance）

对象存储的真正有效的数据，也就是程序代码中所定义的各种类型字段内容。包括父类继承的和子类定义的。

说下存储顺序：

1）.受到JVM分配策略影响（FieldsAllocationStyle）

longs/doubles、 

ints、 

shorts/chars、

bytes/booleans、 

oops（Ordinary Object Pointers）  差不多相同长度的被分在一块。 

2）.字段在Java源码中定义顺序影响

3.对齐补充（Padding）

对齐补充不是必须存在的，就是占位的作用。不去管它。

 

对象的访问定位

相信大家都是知道，一个对象的访问，是通过栈中的引用 访问堆中具体的地址获取到这个对象的，但是JVM并没有规定需要用何种方式去定位这个对象的具体位置。

目前主流的方式是两种：

1）.句柄

2）.直接指针
 

1）.句柄

本质还是通过栈去访问，但是在堆中多出一块区域，存放的是句柄池，reference中存放的是对象的句柄地址，而不是真正对象的地址。句柄池内存放着对象实例数据与类型数据各自的地址，

 

优势： reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动（进行垃圾处理时）只改变句柄中的实例数据指针，而reference不需要修改。

 

2）.直接指针

如果使用了直接地址，那么从图中也可见对象里面需要存放了类型数据的相关信息。

 

优势： 速度更快，省去通过句柄的另一次开销，这是常见的访问对象的方式。