JVM实战调优系列之了解Java对象内存布局

本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

Java对象内存布局

目的

了解Java的对象布局，可以在相关高并发场景下，计算出会产生多大的内存，用来调整JVM大小

工具JOL Demo

maven依赖

<dependency>
  <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
  <artifactId>jol-core</artifactId>
  <version>RELEASE</version>
</dependency>
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demo代码

package com.bayitalk.clazz;
import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;
/**
* 测试对象的布局
*/
public class TClass {
    private final static int a = 20;
    private static int b = 129;
    private int c = 12;
  	private int d = 10;
    private static String comment = "This is Test class";
    public String getComment(){
        return comment;
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(new TClass()).toPrintable());
    }
}
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输出结果

com.bayitalk.clazz.TClass object internals:
OFF  SZ   TYPE DESCRIPTION               VALUE
  0   8        (object header: mark)     0x0000000000000001 (non-biasable; age: 0)
  8   4        (object header: class)    0xf800c105
 12   4    int TClass.c                  12
 16   4    int TClass.d                  10
 20   4        (object alignment gap)    
Instance size: 24 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total
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解析

1. 8个字节的标志位，并且是大端存储
2. 标志位中并没有hashcode的值，是因为hashcode只有调用了hashcode相关的方法才会存储进标识位
3. class pointer是4个字节，因为存在指针压缩，为了减少空间和减少GC的频次
4. 实例对象只存储了成员变量
5. 有4个字节的填充字段，用来填充成8字节的整数倍

备注

小端存储：便于数据类型转换，例如long转int可以直接舍弃

大端存储：便于符号判断，最低位是符号位

指针压缩超过32G会失效。32位的处理器，内存大概4G

ClassPointer

classpointer存储的是指向类元数据(方法区)的地址，因此Java采用的是直接指针访问对象.

句柄池访问对象

直接指针指向

句柄池和直接引用的区别

指针压缩

• 为了保证CPU缓存，存储更多的对象指针，将8字节压缩成4字节
• 减少GC发生的频次，占更少的资源
• 关闭指针压缩 : -XX:-UseCompressedOops
• 64位系统，4G内存默认开启指针压缩，超过32G之后，指针压缩失效，32位系统的CPU 最大支持2^32 = 4G ,如果是64位系统，最大支持 2^64， 但是对其填充是按照8字节进行填充，指针压缩可以理解为在32位系统在64位上面使用，因为32位系统的CPU寻址空间最大支持4G，对其进行8字节填充 = 32G，这就是内存超过32G指针压缩失效的原因。

对齐填充

• 对齐填充，是为了提高CPU的访问效率

• 因此对对象的实例数据进行更好的排序，有助于对齐填充产生的内存碎片

• 对象的实例数据顺序，并不一定是编码顺序，这个和Hotspot的FieldsAllocationStyle取值有关系。

FieldsAllocationStyle取值