1、Java 對象內存布局（HotSpot 虛擬機）

????????在 ?HotSpot 虛擬機? 中，一個 Java 對象在堆內存中的存儲布局可以分為以下幾個部分：

????????1、對象頭（Object Header）?

????????????????對象頭是對象內存布局中最重要的部分之一，它存儲了關于對象自身的運行時數據，如哈希碼、GC 分代年齡、鎖狀態等。??

????????????????對象頭又分為兩部分（在 64 位 JVM 中）：

注意:

? ? ? ? 1、對象頭是實現 synchronized、hashCode、垃圾回收、鎖升級等機制的基礎！

? ? ? ? 2、如果對象是一個 ?數組，對象頭中還會多一個部分：?數組長度（Array Length）??

????????1、Mark Word（標記字段）詳解（以 64 位 JVM 為例）

????????????????Mark Word 是對象頭的一部分，它是一個 ?動態的數據結構，根據對象當前的狀態（是否偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖等），?存儲的內容會動態變化。

????????Mark Word 利用了 ?位運算與掩碼，在一個 64-bit 的長整型中存儲多種信息，非常精巧高效。

? ? ? ?

????????2、Klass Pointer（類型指針）

????????????????是一個指針，指向該對象所屬的 ?類元數據（即 .class 對象）?，JVM 通過這個指針判斷該對象是哪個類的實例。

????????????????在開啟壓縮指針（Compressed OOPs，默認開啟）的情況下，占 ?4 字節；未開啟則占 ?8 字節。

通過 Klass Pointer，JVM 知道這個對象是哪個 Class 的實例，從而可以找到方法、字段、父類等信息。

????????2、實例數據（Instance Data）?

????????????????這是對象真正存儲的 ?有效信息，也就是代碼中定義的各種類型的字段（成員變量）?，包括：

? ? ? ? ? ? ? ? 1、從父類繼承的字段

? ? ? ? ? ? ? ? 2、當前類中定義的字段

? ? ? ? ? ? ? ? 3、不同數據類型的字段（如 int、long、引用類型等）

????????實例數據部分是對象“業務數據”的存儲區域，它的排列順序受 JVM 實現與字段定義順序影響，也可能被優化（如字段重排序）。?

JVM 在布局時，可能會按照以下原則排列實例數據：

• ?相同大小的字段盡量放在一起?
• ?父類字段在前，子類字段在后?
• 可能進行 ?字段重排序以優化內存對齊

?????????3. ?對齊填充（Padding）?

?????????????????對齊填充不是必須的，但通常存在。

????????????????HotSpot 虛擬機要求 ?對象的大小必須是 8 字節的整數倍（即對象總大小對齊到 8 字節）?，這是為了提高內存訪問效率（CPU 讀取內存通常是按 8 字節對齊的）。

????????????????如果對象頭 + 實例數據的總大小不是 8 的倍數，JVM 會在對象末尾填充一些 ?無意義的空白字節（Padding）?，以達到對齊的目的。

對齊填充 ?不存儲任何有用信息，僅僅是為了內存布局優化。?

2、Java 對象內存布局總結（圖示）

????????下面是 ?一個普通 Java 對象在內存中的布局（64 位 JVM，開啟壓縮指針）的簡化圖示：?

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|      對象頭 (Header)       |
|   - Mark Word (8字節)     |  --> 哈希、GC年齡、鎖狀態等
|   - Klass Pointer (4字節) |  --> 指向 Class 元數據
|                           |  （如果是數組，還會有數組長度字段 4字節）
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|      實例數據 (Fields)     |  --> 你定義的成員變量（int, 引用等）
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|     對齊填充 (Padding)     |  --> 保證總大小是 8 字節倍數（可能沒有）
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3、對象大小估算（示例）

????????估算一個 Java 對象在內存中占用的空間大小示例

public class User{int id;         // 4 字節String name;    // 4 字節（引用類型，壓縮指針下）boolean male;   // 1 字節int age;        // 4 字節
}

注意：這里說的是對象自身占用的內存，不包括它引用的對象（比如 name 是 String，String 對象在堆上另存）

????????對象布局分析（64 位 JVM，開啟壓縮指針）：

大約占用 28 字節（實際可能略有差異，依賴 JVM 實現）?

????????4、特殊對象：數組對象的內存布局

????????????????如果對象是一個 ?數組，比如?int[]、String[]，那么對象頭中會多一個字段：數組長度（Array Length，4 字節）?

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|        對象頭             |
|   - Mark Word (8字節)     |
|   - Klass Pointer (4字節) |
|   - 數組長度 (4字節)      |  <-- 僅數組對象有
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|      數組元素數據         |  --> 比如 int[] 就是連續的 int 值
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|     對齊填充 (如有)       |
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數組對象比普通對象多存儲一個長度信息，占用額外 4 字節（壓縮指針下）。

2、總結：

3、補充：

?????????Java 對象在內存中的布局分為對象頭（包括 Mark Word 和 Klass Pointer）、實例數據（成員變量）、對齊填充三部分，其中對象頭是實現鎖、GC、哈希等機制的核心，對象大小受字段類型、對齊規則等影響。