Java 对象头

一、引言

• java对象头很重要，synchronize、GC、HashCode、biasedLock、ObjectMonitor都是在对象头上作文章。

• 其实整个Java能够说是构建在oop-klass体系上的，相信从各类技术博客、书籍你们都了解很多。可是基本上都是32位虚拟机下，可能周志明大神的学习笔记太多。

• 本文不打算讲讲oop-klass体系（能力有限），只聊聊64位虚拟机下普通的对象头，jdk1.8.0_221，jvm参数：-XX:-UseCompressedOops，但愿对读者有所帮助。

二、认识oop

• oo-klass的基石之一，先来看看oop（实际上是个oopDesc *）

typedef class oopDesc* oop;

class oopDesc{
    friend class VMStructs;
 private:
  volatile markOop  _mark;
  union _metadata {
    Klass*      _klass;
    narrowKlass _compressed_klass;
  } _metadata;
}
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2.一、 oop的继承体系

• 取自jdk8，从源码能够看出xxOop是xxxOopDesc*的别名。

typedef class oopDesc* oop;
typedef class instanceOopDesc* instanceOop;
typedef class arrayOopDesc* arrayOop;
typedef class objArrayOopDesc* objArrayOop;
typedef class typeArrayOopDesc* typeArrayOop;
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• 主要是instanceOopDesc和arrayOopDesc。均继承自oopDesc，没有扩充字段属性，下文不在赘述。也就是说instanceOopDesc、arrayOopDesc的markword、klass属性均来自oopDesc，关于arrayOopDesc稍微有点特殊，下文详述。

2.2 、InstanceOopDesc

• 普通的Java对象均是instanceOopDesc，不管是包装类型仍是基本类型。
• 🌰来了。

• 可见普通类型的对象也被安排一个object header。

2.三、arrayOopDesc

• objArrayOopDesc、typeArrayOopDesc继承自arrayOopDesc，其中包装类型的数组类型是objArrayOopDesc，基本类型数组是typeArrayOopDesc。

• 上文提到了oop的属性，其中arrayOopDesc有点特殊，它不只有markword、klass，还有个length属性来记录数组长度。可是翻看jdk源码，arrayOopDesc除了继承自arrayOopDesc，也没有扩展任何属性，那length属性怎么来的呢？其实这个length属性属于对象头的一部分，它不是以一个独立属性的形式存在，而是在对象头markword和klass以后固定的位置存储的一个值。
• 下面简单示意能够看出，64位虚拟机下，length出如今offset=16的位置。其中三、4等于数组长度毫不是偶然的，读者能够自行验证。

• 注意：对象头与实例数据无关，其实arrayOopDesc的length属于对象头，不属于data的一部分。

2.四、markword

• markword是oop的一部分，其中hashcode、GC、轻量级锁/重量级锁/偏向锁、分代年龄都是在markword上作文章。markword起始于对象头offset=0的位置，在64位虚拟机上占8个字节。

• 上面这张图你们都见过不少次了，从名称中也能够看出我上面一点所言不虚。那么问题来了，不少人一眼看出你这篇文章上面8个字段64个bit好像除了一个看到个1，你没有锁标志我能理解，hashcode你也吃了吗？你随便写几个对象hashcode都是0吗？
• 最开始我也诧异我骨骼惊奇（感受能够人脑挖矿、手算md5了），开个玩笑。。。java这么容易hash膨胀，我要不要转行php？骚年，是你书读的太少啊。🌰来了。

• 仔细看图，相信你就明白了。注意markword=00000008807e2501，其中unused25位，hashcode与integers1.hashcode()相等，2个标志位也ok。

• 再看一个偏向锁状态的（标志位101）

三、小结

• 主要介绍了java对象头oop，包括实例对象头、数组对象头。
• 对对象头中的markword结合demo进行简单说明，抛砖引玉。至于偏向锁、轻量级锁、重量级锁升级过程的markword的变化待后续可能有详尽篇幅。不过都是在java对象头中作文章，读者能够结合锁升级流程图自行验证。