java对象的内存布局分为三部分，对象头、实例数据、对齐补白

对象头：

1.mark word，包含了对象的hash值，GC分代年龄，锁状态，线程持有的锁，偏向锁等信息

2.指向当前对象所属类的Class对象指针，通过它可以获取class信息，这个指针是反射的基础。32位操作系统和64位操作系统的一个主要区别是内存地址空间范围不一样，最大值分别为2的32次方、2的64次方，相应的，如果想表示内存地址，分别需要32位和64位，在开发语言中，一个引用其实就是一个地址，在java中，我们通过对象引用来访问对象，对象引用就是一个地址；比如：Object obj=new Object(); 这里obj就是一个地址，在32位操作系统中，obj这个引用占32位，也就是4byte，64位操作系统中是8byte，不过64位操作系统下的jvm会默认开启指针压缩功能，将8byte压缩为4byte。

3.如果是数组，还必须包括数据的长度信息,这是可选的，只有当本对象是一个数组对象时才会有这个部分.

对象头的长度：这里只说64位操作系统

开启了UseCompressedOops指针压缩的(默认开启)：

      普通对象头：12byte

      数组对象头：16byte

关闭了UseCompressedOops的：

      普通对象头：16byte

      数组对象头：24byte

实例数据：

接下来就是实例数据，也就是对象成员变量的内容，包括了从父类继承下来的内容

对齐补白：

jvm要求java对象的起始地址必须是8的倍数，如果对象头+实例长度不足8的倍数，就需要补齐

Mark Word

以上是 Java对象处于5种不同状态时，Mark Word中 64位的表现形式，上面每一行代表对象处于某种状态时的样子。其中各部分的含义如下：

【1】lock：2位的锁状态标记位，由于希望用尽可能少的二进制位表示尽可能多的信息，所以设置了 lock标记。该标记的值不同，整个 Mark Word表示的含义不同。biased_lock 和 lock一起，表达的锁状态含义如上图所示。

【2】biased_lock：对象是否启用偏向锁标记，只占1个二进制位。为1时表示对象启用偏向锁，为0时表示对象没有偏向锁。lock 和 biased_lock共同表示对象处于什么锁状态

【3】age：4位的 Java对象年龄。在GC中，如果对象在 Survivor区复制一次，年龄增加1。当对象达到设定的阈值时，将会晋升到老年代。默认情况下，并行 GC的年龄阈值为15，并发GC的年龄阈值为6。由于age只有4位，所以最大值为15，这就是-XX:MaxTenuringThreshold 选项最大值为15的原因。因此对象经过了15次垃圾回收后如果还存在，则肯定会移动到老年代中。

【4】identity_hashcode：31位的对象标识hashCode，采用延迟加载技术。调用方法 System.identityHashCode()计算，并会将结果写到该对象头中。当对象加锁后（偏向、轻量级、重量级），MarkWord的字节没有足够的空间保存hashCode，因此该值会移动到线程 Monitor中。

【5】thread：持有偏向锁的线程ID。

【6】epoch：偏向锁的时间戳。

【7】ptr_to_lock_record：轻量级锁状态下，指向栈中锁记录的指针。

【8】ptr_to_heavyweight_monitor：重量级锁状态下，指向对象监视器 Monitor的指针。

我们通常说的通过 synchronized实现的同步锁，真实名称叫做重量级锁。但是重量级锁会造成线程排队（串行执行），且会使 CPU在用户态和核心态之间频繁切换，所以代价高、效率低。为了提高效率，不会一开始就使用重量级锁，JVM在内部会根据需要，按如下步骤进行锁的升级：

【1】初期锁对象刚创建时，还没有任何线程来竞争，对象的 Mark Word是下图的第一种情形，这偏向锁标识位是0，锁状态01，说明该对象处于无锁状态（无线程竞争它）。

【2】当有一个线程来竞争锁时，先用偏向锁，表示锁对象偏爱这个线程，这个线程要执行这个锁关联的任何代码，不需要再做任何检查和切换，这种竞争不激烈的情况下，效率非常高。这时 Mark Word会记录自己偏爱的线程的ID，把该线程当做自己的熟人。如下图第二种情形。

【3】当有两个线程开始竞争这个锁对象，情况发生变化了，不再是偏向（独占）锁了，锁会升级为轻量级锁，两个线程公平竞争，哪个线程先占有锁对象并执行代码，锁对象的 Mark Word就执行哪个线程的栈帧中的锁记录。如下图第三种情形。

【4】如果竞争的这个锁对象的线程超过两个线程，导致了更多的切换和等待，JVM会把该锁对象的锁升级为重量级锁，这个就叫做同步锁，这个锁对象 Mark Word再次发生变化，会指向一个监视器对象，这个监视器对象用集合的形式，来登记和管理排队的线程。如下图第四种情形。

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