Java对象的内存布局

Java中，一个实例对象在内存中的组成主要包括对象头、实例数据、补齐，而对象头则进一步包括markword与类型指针：

• markword：包含了锁的信息、hashcode、gc信息等等
  • 大小8B
  • 锁信息：无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁、自旋锁
  • gc信息：三色标记法标记的状态
  • hashcode
• klass pointer 类型指针（有的也叫Class Metadata Address）：指向对应数据类型的class，比如new Object就指向Object.class；
  • 大小8B，一般默认开启指针压缩就是4B。因为大部分机器32位指针寻址就够力；
• instance data 实例数据：存放成员变量（基本数据类型就直接存储，类的实例存储其引用，比如String）
• Padding：将对象整体大小对齐为8B大小
  • 因为这里说的是64位JVM，一次寻址范围64bit，即8B。

计算对象占用的内存大小

Openjdk jol

openjdk jol提供了计算对象内存布局的方法，即ClassLayout.parseInstance。

1. 引入maven依赖

   <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.openjdk.jol/jol-core -->
   <dependency>
       <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
       <artifactId>jol-core</artifactId>
       <version>0.16</version>
   </dependency>
   

2. 使用ClassLayout.parseInstance

   public static class MyClass{
   
   }
   public static void main(String[] args) {
       MyClass myClass = new MyClass();
       System.out.println(ClassLayout.parseInstance(myClass).toPrintable());
   }
   

来算几个

Object o = new Object() 该对象在内存中占用多少字节？

Object类本身不含成员变量，所以instance data为0，两个header word总共位8+4=12B，Padding补齐为16字节。
最终就是16B

基本数据类型作为成员变量的对象

• 含有1个int的对象：16B。instance data为4B，两个Header word（markword+klass Pointer）12B，共16B，刚好是8的倍数，不用Padding；
• 含有2个int的对象：24B。instance data为2*4=8B，两个Header word（markword+klass Pointer）12B，此时共20B，需要4B的Padding凑成8的倍数，因此共24B；
• 含有两个int一个boolean的对象：24B。instance data为2*4+1=9B，两个Header word（markword+klass Pointer）12B，此时共21B，需要3B的Padding凑成8的倍数，因此共24B；

有实例对象作为成员变量的对象

public static class MyClass{
    int a;
    int b;
    boolean flag;
    String s = "Hello";
}
public static void main(String[] args) {
    MyClass myClass = new MyClass();
    System.out.println(ClassLayout.parseInstance(myClass).toPrintable());
}

可以看出，由于String是另一个对象，Mycalss的instance data只存储其引用。