JVM(一):Java对象的存储结构

时间:2024-04-07 16:33:23

一、Java对象在内存中结构
在HotSpot虚拟机中,对象在内存中存储的布局可以分为3块区域:对象头(Header)、实例数
(Instance Data)和对齐填充(Padding)。下图是普通对象实例与数组对象实例的数据结构:
JVM(一):Java对象的存储结构
1、对象头
HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息:
(1)markword
第一部分markword,用于存储对象自身的运行时数据,如哈希码(HashCode)、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等,这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机(未开启压缩指针)中分别为32bit和64bit,官方称它为“MarkWord”。
JVM(一):Java对象的存储结构
32位虚拟机在不同状态下markword及结构如下:
JVM(一):Java对象的存储结构

(2)、klass
对象头的另外一部分是klass类型指针,即对象指向它的类元数据的指针,虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类 的实例.

(3)、数组长度(只有数组对象有)
如果对象是一个数组, 那在对象头中还必须有一块数据用于记录数组长度.

2、实例数据
实例数据部分是对象真正存储的有效信息,也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。无论是从父类继承下来的,还是在子类中定义的,都需要记录起来。

3、对齐填充
第三部分对齐填充并不是必然存在的,也没有特别的含义,它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot VM的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍,换句话说,就是对象的大小必须是8字节的整数倍。而对象头部分正好是8字节的倍数(1倍或者2倍),因此,当对象实例数据部分没有对齐时,就需要通过对齐填充来补全。

对象大小计算
要点
1. 在32位系统下,存放Class指针的空间大小是4字节,MarkWord是4字节,对象头为8字节。
2. 在64位系统下,存放Class指针的空间大小是8字节,MarkWord是8字节,对象头为16字节。
3. 64位开启指针压缩的情况下,存放Class指针的空间大小是4字节,MarkWord是8字节,对象头为12字节。 数组长度4字节+数组对象头8字节(对象引用4字节(未开启指针压缩的64位为8字节)+数组markword为4字节(64位未开启指针压缩的为8字节))+对齐4=16字节。
4. 静态属性不算在对象大小内。


二、JVM运行时数据区域主要分为五大区域:

1、方法区:线程共享,存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即是编译器编译后的代码。
2、堆:线程共享,存储对象实例,内存分配方式:指针碰撞(连续)、空闲列表(非连续)。
3、虚拟机栈:线程私有,存放基本数据类型以及对象引用(对象的引用指针:句柄访问、直接指针)。
4、本地方法栈:线程私有,为虚拟机提供Native方法。
5、程序计数器:线程私有,当前线程所执行的字节码的行号指示器,每个线程都有一个程序计数器,根据计数器值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支,循环,跳转,异常处理,线程恢复等基础功能。

JVM(一):Java对象的存储结构

JVM中常见的两种异常:
1、如果线程请求的深度大于虚拟机所允许的最大深度,将抛出*Error
2、如果虚拟机在扩展栈或者堆时无法申请到足够的内存空间,则抛出OutOfMemoryError
三、JVM的一些参数:

-Xms 堆初始大小
-Xmx 堆的最大值
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 开启内存溢出时,内存堆转储快照
-Xss 虚拟机栈容量
-Xoss 本地方法栈容量 (HotSpot中无效)
-PermSize 初始方法区容量 (JDK 1.6 及以前)
-MaxPermSize 最大方法区容量
-XX:+UseTLAB 开启TLAB(Thread Local Allocation Buffer,线程本地分配缓存区)默认是开启的
-XX:TLABWasteTargetPercent 设置TLAB空间所占用Eden空间的百分比大小(默认 1%)
-XX:SurvivorRatio Eden与Survivor比例
-XX:PertenureSizeThreshold 晋升老年代对象大小(只对Serial 和ParNew有效)
-XX:MAxRenuringThresHold 晋升老年代对象年龄(默认15)
-XX:-HandlePromotionFailure 是否允许担保失败(1.6后失效)
-XX:+PrintGCDetails 开启打印内存回收日志
-XX:MaxDirectMemorySize 指定DirectMemory容量(默认与-Xmx一致)
-Xnoclassgc 控制无用类是否回收
-verbose:class 查看类加载和加载信息
-XX:+TraceClassLoading 查看类加载和加载信息
-XX:+TraceClassUnLoading 查看类加载和加载信息





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