Java对象由什么组成

发布时间:2022-02-07 14:58:27 作者:iii
来源:亿速云 阅读:249

本篇内容主要讲解“Java对象由什么组成”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Java对象由什么组成”吧!

Java对象保存在内存中时,由以下三部分组成:

1,对象头

2,实例数据

3,对齐填充字节

一,对象头

java的对象头由以下三部分组成:

Java对象由什么组成

1,Mark Word

2,指向类的指针

3,数组长度(只有数组对象才有)

对象头分为三个部分:

一、Mark Word部分,从名字就能知道它是一个记录和描述对象的部分。这也是我接下来主要讲解的部分,因为其他的内容,基本没有多大的变化情况。占八字节内存。

二、类型指针部分,也叫元数据指针什么的,主要是存储元数据的地址,对于对象的类型信息,指向方法区的类信息部分,对于对象的成员变量部分,基本类型就指向方法区的运行时常量池,String类型指向在jdk1.7之后从方法区移到堆区的字符串常量池,其他的对象类型,则指向堆区的对象存储地址。占八字节内存,jvm有默认开启指针压缩,因为发现类型指针部分用不了64位那么多,所以被指针压缩后,成为了四字节,指针压缩的原理,这里我就不说了,非本文重点。

三、数组数据部分,专门用来存储数组数据。

1,Mark Word

Mark Word记录了对象和锁有关的信息,当这个对象被synchronized关键字当成同步锁时,围绕这个锁的一系列操作都和Mark Word有关。

Mark Word在32位JVM中的长度是32bit,在64位JVM中长度是64bit。

Mark Word在不同的锁状态下存储的内容不同,在32位JVM中是这么存的:

锁状态

25bit

4bit

1bit

2bit

23bit

2bit

是否偏向锁

锁标志位

无锁

对象的HashCode

分代年龄

0

01

偏向锁

线程ID

Epoch

分代年龄

1

01

轻量级锁

指向栈中锁记录的指针

00

重量级锁

指向重量级锁的指针

10

GC标记

11

其中无锁和偏向锁的锁标志位都是01,只是在前面的1bit区分了这是无锁状态还是偏向锁状态。

JDK1.6以后的版本在处理同步锁时存在锁升级的概念,JVM对于同步锁的处理是从偏向锁开始的,随着竞争越来越激烈,处理方式从偏向锁升级到轻量级锁,最终升级到重量级锁。

JVM一般是这样使用锁和Mark Word的:

1,当没有被当成锁时,这就是一个普通的对象,Mark Word记录对象的HashCode,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23bit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,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。

2,指向类的指针

该指针在32位JVM中的长度是32bit,在64位JVM中长度是64bit。

Java对象的类数据保存在方法区。

3,数组长度

只有数组对象保存了这部分数据。

该数据在32位和64位JVM中长度都是32bit。

二,实例数据

对象的实例数据就是在java代码中能看到的属性和他们的值。

三,对齐填充字节

因为JVM要求java的对象占的内存大小应该是8bit的倍数,所以后面有几个字节用于把对象的大小补齐至8bit的倍数,没有特别的功能。

到此,相信大家对“Java对象由什么组成”有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是亿速云网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!

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