Java对象背后的故事（中）

　　在上篇文章中介绍一个对象的组成部分主要分为三部分。对象头、实例数据、填充对齐。实例数据。这里我们就继续分析这三部分中具体的组成情况。
　　为了证实一个对象存在这3个部分。这里 使用 JOL（Java object layout 是分析 JVM 中对象布局的工具，该工具大量使用了 Unsafe、JVMTI 来解码布局情况）来分析。这里使用0.16版本。目前市面的电脑绝大多数多是64位操作系统，这里也基于64位操作系统来展开讲解，32位的大家知道就可以了。本人电脑操作系统 MacOS Monterey 12.2.1。   org.openjdk.jol  jol-core  0.16 
　　Hotspot 虚拟机文档 ＂oops/oop.hp＂ 有对 Markword 字段的定义  Bit-format of an object header (most significant first, big endian layout below):   32 bits: -------- hash:25 ------------>| age:4    biased_lock:1 lock:2 (normal object) JavaThread*:23 epoch:2 age:4    biased_lock:1 lock:2 (biased object) size:32 ------------------------------------------>| (CMS free block) PromotedObject*:29 ---------->| promo_bits:3 ----->| (CMS promoted object)    64 bits: -------- unused:25 hash:31 -->| unused:1   age:4    biased_lock:1 lock:2 (normal object) JavaThread*:54 epoch:2 unused:1   age:4    biased_lock:1 lock:2 (biased object) PromotedObject*:61 --------------------->| promo_bits:3 ----->| (CMS promoted object) size:64 ----------------------------------------------------->| (CMS free block)   unused:25 hash:31 -->| cms_free:1 age:4    biased_lock:1 lock:2 (COOPs && normal object) JavaThread*:54 epoch:2 cms_free:1 age:4    biased_lock:1 lock:2 (COOPs && biased object) narrowOop:32 unused:24 cms_free:1 unused:4 promo_bits:3 ----->| (COOPs && CMS promoted object) unused:21 size:35 -->| cms_free:1 unused:7 ------------------>| (COOPs && CMS free block)
　　理论上一个空对象的大小为对象头大小12字节（Markword 8字节、class pointer 4字节），考虑到8字节对齐填充，需要补齐4字节为8 的2倍16字节。
　　我们来new一个空对象  public class AnalysisObject { }
　　使用JOL分析AnalysisObject对象信息      public static void main(String[] args) {        AnalysisObject object = new AnalysisObject();         System.out.println(ClassLayout.parseInstance(object).toPrintable());     }
　　输出结果信息  com.github.sylphlike.web.AnalysisObject object internals: OFF  SZ   TYPE DESCRIPTION               VALUE   0   8        (object header: mark)     0x000000000000000d (biasable; age: 1)   8   4        (object header: class)    0x00066a48  12   4        (object alignment gap)     Instance size: 16 bytes Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total
　　表头依次为 OFF：在内存中的起始位置 SZ：占用大小（字节）TYPE DESCRIPTION: 类型 VALUE:具体值
　　(object header: mark) 对应MarkWord，占用大小8byte
　　(object header: class) 对应 class pointer 占用大小4byte
　　(object alignment gap) 对应 Padding 占用大小为4
　　Instance size 对象占用的总字节数大小
　　Space losses 对应对齐填充大小
　　接下来我们给对象添加一下属性方法。  public class AnalysisObject {     private String s;     private int i;     private boolean b;     private double d;     private Integer in;     public void method(){} }
　　输出结果信息  com.github.sylphlike.web.AnalysisObject object internals: OFF  SZ                TYPE DESCRIPTION               VALUE   0   8                     (object header: mark)     0x000000000000000d (biasable; age: 1)   8   4                     (object header: class)    0x00066a48  12   4                 int AnalysisObject.i          0  16   8              double AnalysisObject.d          0.0  24   1             boolean AnalysisObject.b          false  25   3                     (alignment/padding gap)     28   4    java.lang.String AnalysisObject.s          null  32   4   java.lang.Integer AnalysisObject.in         null  36   4                     (object alignment gap)     Instance size: 40 bytes Space losses: 3 bytes internal + 4 bytes external = 7 bytes total
　　从结果中看出对象占用40字节大小。Instance size: 40 bytes. 一共5个属性，一个方法。int占4字节、boolean占1字节、double占8字节、Integer和String为引用类型所以占4字节。
　　从上面结果中我们还发现有两种填充方式  3 bytes internal 和 4 bytes external. 为什么存在两种填充方式？这里先给出结论。后面再探讨该问题；出现(alignment/padding gap)有以下两种情况
　　1、如果都是基本数据类型，只有当不存在4字节的，或者小字节加起来填不满4字节，且所有字节和大于4的时候触发alignment/padding
　　2、如果实例数据存在非基本数据类型,也就是引用数据类型,先罗列并计算所有的基本类型数据的字节和,如果字节和不是4的倍数,那么此时会触发alignment/padding。
　　Markword中存放的数据在对象的整个生命周期内都是非常关键的，放在后后一篇文章中单独来阐述。