Java对象在内存布局

一. 对象内存构成

对象的组成组成

JVM 中，Java对象保存在堆中时，由以下三部分组成：

• 对象头（object header）：包括了关于堆对象的布局、类型、GC状态、同步状态和标识哈希码的基本信息（12byte）。

           对象头由三部分组成：

　　　1，Mark Word

           2，指向类的指针（指向元空间）

           3，数组长度（只有数组对象才有）

• 实例数据（Instance Data）：主要是存放类的数据信息，父类的信息，对象字段属性信息。
• 对齐填充（Padding）：为了字节对齐，填充的数据，不是必须的（对象的大小是2^3的整数倍，时间换空间）。

 Object o = new Object();在内存中占多大内存？

在开启压缩的情况下，对象头（object header）占据12byte（96bit），其中 mark word占8byte（64bit），klass pointe 占4byte，另外剩余4byte是填充对齐的。对象的引用在栈内存占4byte，总共是16+4=20byte

对象

Mark Word在64位JVM中的存储

锁升级：

1. 当没有被使用时，这就是一个普通的对象，Mark Word记录对象的HashCode（调用HashCode方法时会写入，调用之前为空），锁标志位是01，是否偏向锁那一位是0。
2. 当对象被当做同步锁并有一个线程A抢到了锁时，锁标志位还是01，但是否偏向锁那一位改成1，前54bit记录抢到锁的线程id，表示进入偏向锁状态。
3. 当线程A再次试图来获得锁时，JVM发现同步锁对象的标志位是01，是否偏向锁是1，也就是偏向状态，Mark Word中记录的线程id就是线程A自己的id，表示线程A已经获得了这个偏向锁，可以执行同步锁的代码。
4. 当线程B试图获得这个锁时，JVM发现同步锁处于偏向状态，但是Mark Word中的线程id记录的不是B，那么线程B会先用CAS操作试图获得锁，这里的获得锁操作是有可能成功的，因为线程A一般不会自动释放偏向锁。如果抢锁成功，就把Mark Word里的线程id改为线程B的id，代表线程B获得了这个偏向锁，可以执行同步锁代码。如果抢锁失败，则继续执行步骤5。
5. 线程B在偏向锁状态抢锁失败，代表当前锁有一定的竞争，偏向锁将升级为轻量级锁。JVM会在当前线程的线程栈中开辟一块单独的空间，里面保存指向对象锁Mark Word的指针，同时在对象锁Mark Word中保存指向这片空间的指针。上述两个保存操作都是CAS操作，如果保存成功，代表线程抢到了同步锁，就把Mark Word中的锁标志位改成00，可以执行同步锁代码。如果保存失败，表示抢锁失败，竞争太激烈，继续执行步骤6。
6. 轻量级锁抢锁失败，JVM会使用自旋锁，自旋锁不是一个锁状态，只是代表不断的重试，尝试抢锁。从JDK1.7开始，自旋锁默认启用，自旋次数由JVM决定。如果抢锁成功则执行同步锁代码，如果失败则继续执行步骤7。
7. 自旋锁重试之后如果抢锁依然失败，同步锁会升级至重量级锁，锁标志位改为10。在这个状态下，未抢到锁的线程都会被阻塞。

锁降级：只会发生在GC的额时候，这时候只有GC线程使用，没有讨论的意义

锁消除：只有一个线程在使用某个资源，JVM会消除这个资源的锁

锁粗化

while（i<1000）{

a.show();

}

这时候JVM会将a的锁加到while上面

参考博客：

java对象头与synchronized锁的升级过程 - 七月流星丶 - 博客园 (cnblogs.com)