JAVA對(duì)象內(nèi)存結(jié)構(gòu)

HotSpot虛擬機(jī)中，對(duì)象在內(nèi)存中存儲(chǔ)的布局可以分為三塊區(qū)域：對(duì)象頭(Header)、實(shí)例數(shù)據(jù)(Instance Data)和對(duì)齊填充(Padding)。

對(duì)象頭

markWord

用于存儲(chǔ)對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)， 如哈希碼(HashCode)、GC分代年齡、鎖狀態(tài)標(biāo)志、線程持有的鎖、偏向線程ID、偏向時(shí)間戳等等，這部分?jǐn)?shù)據(jù)的長(zhǎng)度在32位和64位的虛擬機(jī)(暫 不考慮開(kāi)啟壓縮指針的場(chǎng)景)中分別為32個(gè)和64個(gè)Bits。

Mark Word被設(shè)計(jì)成一個(gè)非固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以便在極小的空間內(nèi)存儲(chǔ)盡量多的信息，它會(huì)根據(jù)對(duì)象的狀態(tài)復(fù)用自己的存儲(chǔ)空間。

無(wú)鎖狀

加鎖狀態(tài)

其中輕量級(jí)鎖和偏向鎖是Java6 對(duì) synchronized 鎖進(jìn)行優(yōu)化后新增加的，稍后我們會(huì)簡(jiǎn)要分析。這里我們主要分析一下重量級(jí)鎖也就是通常說(shuō)synchronized的對(duì)象鎖，鎖標(biāo)識(shí)位為10，其中指針指向的是monitor對(duì)象(也稱為管程或監(jiān)視器鎖)的起始地址。每個(gè)對(duì)象都存在著一個(gè) monitor 與之關(guān)聯(lián)，對(duì)象與其 monitor 之間的關(guān)系有存在多種實(shí)現(xiàn)方式，如monitor可以與對(duì)象一起創(chuàng)建銷毀或當(dāng)線程試圖獲取對(duì)象鎖時(shí)自動(dòng)生成，但當(dāng)一個(gè) monitor 被某個(gè)線程持有后，它便處于鎖定狀態(tài)。在Java虛擬機(jī)(HotSpot)中，monitor是由ObjectMonitor實(shí)現(xiàn)的，其主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下(位于HotSpot虛擬機(jī)源碼ObjectMonitor.hpp文件，C++實(shí)現(xiàn)的)

ObjectMonitor() {

_header = NULL;

_count = 0; //記錄個(gè)數(shù)

_waiters = 0,

_recursions = 0;

_object = NULL;

_owner = NULL;

_WaitSet = NULL; //處于wait狀態(tài)的線程，會(huì)被加入到_WaitSet

_WaitSetLock = 0 ;

_Responsible = NULL ;

_succ = NULL ;

_cxq = NULL ;

FreeNext = NULL ;

_EntryList = NULL ; //處于等待鎖block狀態(tài)的線程，會(huì)被加入到該列表

_SpinFreq = 0 ;

_SpinClock = 0 ;

OwnerIsThread = 0 ;

}

ObjectMonitor中有兩個(gè)隊(duì)列，_WaitSet 和 _EntryList，用來(lái)保存ObjectWaiter對(duì)象列表( 每個(gè)等待鎖的線程都會(huì)被封裝成ObjectWaiter對(duì)象)，_owner指向持有ObjectMonitor對(duì)象的線程，當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)一段同步代碼時(shí)，首先會(huì)進(jìn)入 _EntryList 集合，當(dāng)線程獲取到對(duì)象的monitor 后進(jìn)入 _Owner 區(qū)域并把monitor中的owner變量設(shè)置為當(dāng)前線程同時(shí)monitor中的計(jì)數(shù)器count加1，若線程調(diào)用 wait() 方法，將釋放當(dāng)前持有的monitor，owner變量恢復(fù)為null，count自減1，同時(shí)該線程進(jìn)入 WaitSet集合中等待被喚醒。若當(dāng)前線程執(zhí)行完畢也將釋放monitor(鎖)并復(fù)位變量的值，以便其他線程進(jìn)入獲取monitor(鎖)。如下圖所示

由此看來(lái)，monitor對(duì)象存在于每個(gè)Java對(duì)象的對(duì)象頭中(存儲(chǔ)的指針的指向)，synchronized鎖便是通過(guò)這種方式獲取鎖的，也是為什么Java中任意對(duì)象可以作為鎖的原因，同時(shí)也是notify/notifyAll/wait等方法存在于頂級(jí)對(duì)象Object中的原因。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java对象的内存结构_JAVA 对象内存结构的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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