Java基础之对象内存结构

Java基础之对象内存结构

图解

对象头

        MarkWord

                markword用于存储对象的运行时数据。记录分代年龄、锁标志位等。

                以下图片基于64位JVM

 

        类型指针

                指向方法区的类元数据，JVM通过这个指针确定对象是哪个类的实例。

        数组长度

                只有数组对象才有。

实例数据

        用于存储对象中的各字段信息。

对齐填充

        java对象都是都是按照8字节对齐的。对象占用的空间大小必须是8的倍数。这样的设计是为了加快对象的访问速度，让指针以每8个字节进行跳针。

指针压缩

        -XX:+UseCompressedOops是启用指针压缩，-XX:-UseCompressedOops是停用指针压缩。在64位JVM中指针压缩是默认开启的功能。

        如果不开启指针压缩，那么MarkWord与类型指针都将占用8个字节(64位)，指针压缩会缩短类型指针的地址占用。

这样会带来的影响

        1.GC变得更加频繁：每个对象的占用空间变大，同一空间的可创建对象数量变小，更容易因为空间占用到达阈值而触发GC。

        2.降低CPU缓存命中率：CPU缓存的对象会变少，从而降低了使用的对象在CPU缓存中的概率。

示例

import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;
import org.openjdk.jol.vm.VM;

public class LayoutTest1 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(VM.current().details());
        System.out.println(ClassLayout.parseClass(A.class).toPrintable());
        System.out.println(ClassLayout.parseClass(B.class).toPrintable());
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(new int[] {}).toPrintable());
    }
}

class A {
    long a;
}

class B {
    int a;
}

        不开启指针压缩得出的结果

开启指针压缩得出的结果

         通过对比两张图，我们可以发现仅从3个对象的内存占用情况来说，开启压缩指针减少了16字节的内存占用。

为什么JVM达到32G内存，压缩指针就失效了?

        当开启指针压缩后类型指针会被压缩到4个字节。那么类型指针的寻址极限就是4byte * 8bit = 32bit。类型指针可以存放2^32(4G)个内存单元地址。

        计算机中信息的最小单位是bit，存储单元的最小单位是byte。一个内存地址可以指向1byte的地址，所以最大内存就达到了32GB。