本文目录#

对象在内存中的组成#

HotSpot 中的 Java 对象由三部分组成：

  1. 对象头 (Header)：包括 Mark Word 与 Klass Pointer；数组对象还包含长度字段。
  2. 实例数据 (Fields)：按照声明顺序、对齐填充；受 -XX:FieldsAllocationStyle、-XX:+UseCompressedOops 影响。
  3. 对齐填充 (Padding)：保证对象大小为 8 字节倍数。

Mark Word 结构#

Mark Word 存储对象运行时信息，取决于对象所处状态：

位宽 内容
32/64 bit 哈希码、GC 分代年龄、锁标志位、偏向锁线程 ID 与时间戳

锁状态迁移：无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁。-XX:+PrintBiasedLockingStatistics 可观察偏向锁。JDK 15 默认关闭偏向锁，可通过 -XX:+UseBiasedLocking 开启。

压缩指针（Compressed Oops）#

  • 默认在 64 位 JVM、堆小于 32GB 时启用，减少对象头与引用占用。
  • 通过 -XX:-UseCompressedOops 关闭；类指针压缩由 -XX:+UseCompressedClassPointers 控制。
  • 对象地址计算：(narrow_oop << 3) + base，节省内存同时保持 8 字节对齐。

工具与实战#

  • java -XX:+PrintCommandLineFlags 查看压缩指针状态。
  • 使用 JOL（Java Object Layout）验证对象占用：
1
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(new Object()).toPrintable());
  • GC 日志中的 Heap: 1G(4G) 等信息可辅助判断对象分配与存活。

自检清单#

  • 是否了解对象头在不同锁状态下的变化？
  • 是否评估压缩指针对性能与内存的影响？
  • 是否利用 JOL 等工具验证关键数据结构的内存占用？

参考资料#

本作品系原创，采用知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际许可协议进行许可，转载请注明出处。