Java并发编程之synchronized（一）

Java对象

Java中一个对象在内存中分为三部分：对象头、实例数据、对齐填充。

对象头

对象头主要分为Mark Word、类型指针（Class Pointer）、数组长度（Array Length）三部分。

Mark Word

Mark Word中包含了对象的hashcode、对象分代年龄、偏向锁标志、锁标志、线程ID、锁记录ID等信息，synchronized锁就是通过Mark Word实现的，所以理解Mark Word对后面的内容极为重要。

hashcode是在调用对象的hashcode()方法之后才有的，如果没调用就是空的

• hashcode：存储对象的hashcode。
• age：对象分代年龄，表示被垃圾回收的次数。
• biased_block：偏向锁标志，1表示偏向，0表示不偏向。
• lock：锁标志，用不同的值来表示上图中的几种锁的状态。
• thread_id：在偏向锁状态下，存储偏向的线程的ID。
• epoch：偏向锁时间戳（这个暂时没太搞明白，后续明白了再来改正）
• 锁记录指针：在轻量级锁状态下，存储栈中锁记录的地址。
• 重量级锁指针：在重量级锁状态下，在操作系统中会生成一个Monitor对象，这个指针就是指向这个Monitor的地址

类型指针

类型指针用来指向类在内存中的位置，在64位虚拟机中长度是64bits，但是JVM默认开启了指针压缩，长度变成了32bits，指针压缩可以通过-XX:-UseCompressedOops参数来进行设置。

数组长度

只有数组类型才有这部分，32位和64位虚拟机中长度都是32bits。

实例数据

实例数据存储的是对象的属性信息和父类的属性信息。

对齐填充

JVM要求对象的起始地址必须是8的整数倍，所以当对象长度不能满足要求时，就需要额外的字节来进行对齐填充到8的整数倍。

查看对象信息

openjdk提供了一个依赖可以方便查看对象信息：

<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol-core</artifactId>
    <version>0.17</version>
</dependency>

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

64位虚拟机关闭指针压缩情况下，输出结果

Tips：这里使用的是当前最新版本0.17，可以看到输出内容的可读性是比较高的，标识出了mark、class、实例数据、对齐填充（对象类型还会有array length），value部分也会标识出锁的状态以及分代年龄，并且是十六进制格式。

测试0.14版本发现value部分是二进制格式，并且可读性不像图中这么好，但是表示的内容都是一样的，这个根据自己情况选择不同版本就好。

另外，虚拟机默认开启了指针压缩，如果设置了关闭或者使用的32位虚拟机，输出结果可能会有所不同。