涨姿式啦！Java程序员装X必备词汇之对象标记Mark Word！

写在前面

若是你已经知道什么是Mark Word，那我也但愿你都好好阅读下本篇文章，由于你有可能发现不同的切入点来帮助你更加深刻的了解Mark Word，这对你来讲是个很好的巩固所学知识的机会，同时也是一场技术交流，一个有逼格的程序员应该不会错过这样的机会吧！
​

若是你还不知道什么是Mark Word，那你更要好好阅读本篇文章了，由于Mark Word不只是一个可让你用来装X的词汇，实际上它是一个很是重要的概念，很是重要的知识点，对你学习Java中的各类锁是很是有必要的，也能够说是必须的，而为何要阅读本篇文章嘞？
​

由于，庆哥的文章，接地气啊，通俗易懂，那咱就一块儿搞起吧！

---

先来看下Mark Word

Mark Word是啥？翻译过来就是对象标记，先经过代码让你直观看下Mark Word究竟是个什么东东，来看下面代码：

class OneClass{

}

这是啥？一个很是很是简单的类，啥也没有，就是声明了一个类对吧，好，看接下来的操做：

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(new OneClass()).toPrintable());
}

这是啥？先来看看打印出来的是些个啥？

看得懂吗？红框中的就是对象标记Mark Word了，那今天这篇文章的目的就是让你读懂上面这张图究竟是个啥？以及有哪些重要的信息！
​

事先声明，今天的文章，干货比较多，看起来有点费劲，请先作好准备！
​

开干！
​

---

从对象实例开始讲起

什么是对象实例呢？说的简单点，咱们new出来的东西就是一个对象实例，也就是日常说的什么实例化，就是你建立出来的那个在堆里面的实例对象，ok，这个概念相信你们都懂，不赘述，接下来你就有可能不知道了，你说对于一个对象实例，它有哪几部分组成呢？
​

1. 对象头
2. 实例数据
3. 对齐填充

这些都是啥？这里咱们能够类比下咱们的人，一个对象实例就比如是一个完整的人，拿你本身来类比就行，这里咱们拿你本身来类比，这个对象头就是你的大脑啦，而后实例数据就比如的身体，而对齐填充就比如你的脚，画个图大概就是这样的：

这里可能这个对齐填充你们不是很好理解，什么意思呢？就好比说你要参加一个面试，可是人家硬性要求一米八，可是你就是一米七八，咋办，鞋垫子拯救你啊，懂我意思吧。 那这个对齐填充也是这么回事，对齐填充要求一个对象实例的大小必须是8个字节的倍数，那你不够了的话，对齐填充起做用给你整到8字节的倍数，懂了吧！

如今咱们知道了，一个对象实例包括对象头，实例数据和对齐填充，其实更详细的还有以下划分，看图：

什么意思呢？就是你得知道这么一回事，对于对象头来讲，它是分为两部分的，一是对象标记，也就是今天要注重说的Mark Word，还有一个就是Class Pointer类型指针了，我们的重点是Mark Word！
​

实例数据和对齐填充

这里先给你们简单说说什么是实例数据，帮助你们有个直观的认识！
​

什么叫作实例数据呢？写一个简单的代码来举例说明：

​

咱们这里定义了一个超级简单的Person类，里面啥也没有，这个时候咱们去实例化一个Person对象，也就是这样：

这个时候你知道咱们这个对象有多大吗？实际上目前它就占16个字节，也就是对象头中的Mark Word和类型指针，说白了就是，你刚开始建立一个空荡荡的Java对象，起初里面是只有对象头的，也就是组成对象头的对象标记Mark Word占8个字节，类型指针占8个字节（存在指针压缩的话就只有4个字节，会对齐填充4个字节），一共16个字节，若是这个时候咱们再添加一点代码，好比这样：

咱们给Person类增长了一个属性，咱们知道int占四个字节，加上对象头的16个字节，此时一共20个字节，可是一个对象的大小要是8字节的倍数，那目前20字节，因此须要到24字节才符合条件，此时就须要对齐填充4个字节，最终凑成24个字节，这个Person类中的一些东西（好比这里定义的int）就是实例数据了，另外想必这下你也更清楚什么是对齐填充了吧！

ok，到了这里，什么是实例数据，什么是对齐填充，是否是比较清晰了？固然若是你目前理解的还不是很透彻也不要紧，只有一个大体知道是怎么回事就ok啦！
​

类型指针是什么

这是个啥意思呢？咱们来看，好比咱们建立一个Person对象，咱们通常怎么写，是否是这样：

Person p = new Person()

别看这一行简单的代码，你得分清楚几个概念了，首先就是new person()，这个你们最熟悉，就是建立一个新的对象，在哪，是在堆中建立吧，而后就是这个p了，它是啥，这个是对象引用，存储在哪，知道吧，这个是在栈内存，那么这个Person呢？是否是不少人就不太清楚了呢？

记住了，这个Person能够理解成一个模板，就比如人类，而后后面new Person()生产出具体的某我的，而这个Person就是个生产出这我的的模具，最重要的要知道，这个Person存在哪里，它是在方法区的，结合上面说的对象标记，来看一张图：
​

必定要注意这个Person的位置在哪里！它是存在方法区的，这个是java虚拟机的知识了，先做简单了解便可！
​

而这里的类型指针，就是指向这个Person类的指针了！那么关于什么是类型指针，你是否也有一个简单的认识了？再也不是一个陌生的词汇了吧！
​

这就ok啦，我们继续，重难点还在后面嘞！
​

---

详解Mark Word

对于一个Java对象来讲，对象头是极其重要的，对象头主要有对象标记和类型指针两部分组成，接下来须要重点看下对象标记，也就是Mark Word，下面是针对64位JVM（那也就是说还有32位的，考虑到如今基本都是64的了，32的直接pass掉）的Mark Word来讲的，它的组成是这样的：

第一次看到这张图会以为比较懵，没事，很正常，我刚开始学习也是这样，别着急，通过下面的一步步的分析，你就会清晰不少！首先记住，上图表示的就是一个Mark Word的内部是啥样的！咱们以前不是说了嘛，对象标记Mark Word是占8字节的，那也就是64bit，那这64bit都是存储的啥，上面这种图就给出了答案，你看这里：
​

​

一个Mark Word就是8字节64位，里面存储了啥，就得看上面这张图，有内味儿了吧，上面这张图是否是稍微熟悉了一点点，那如今你应该知道这么些东西：
​

一个Java对象由对象头，实例数据和对齐填充组成，其中对象头是极其重要的，对象头是由对象标记Mark Word和类型指针组成，其中又以Mark Word最重要，对于Mark Word它占8个字节也就是64位！

ok，以上内容都清楚吧！那咱就继续！
​

接下来咱就以锁这个切入点去详细的看看这个Mark Word！
​

咱们都知道在并发状况下也就是要解决线程安全的话要加锁，其实这个加锁就是对对象加锁，那如何去判断或者说知道这个对象加锁了没有或者加的什么锁，这些个信息其实就保存在对象头中的Mark Word中，上面这张图就是关于一个Mark Word的具体结构，能够看出，一个Java对象其实在不一样的状态下，它是不同的，主要是有不一样的锁，好比没有锁，轻量级锁，还有什么偏向锁，重量级锁等等，不一样的锁，在Mark Word中就会有不一样的状态标记。
​

JOL的引入

只看这些，实际上是比较晦涩难懂的，接下来须要结合代码来看下：
​

​

这就是一个空类，啥也没有，要怎么看这个对象标记Mark Word呢？这里咱们须要加入一个依赖，也就是你的Java项目是个maven项目，能够引入pom依赖，而后添加如下依赖：

<dependency>
  <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
  <artifactId>jol-core</artifactId>
  <version>0.10</version>
</dependency>

这个依赖是干吗的呢？这是一个代码工具叫作JOL，也就是Java Object Layout，主要就是用来分析java虚拟机中的对象布局的，也就是在java对象在虚拟机中的大小和分布，ok，接下来加入上述这个依赖以后咱们就能够这样操做，看代码：
​

这样咱们就能够看出使用虚拟机的一些状况，看打印输出：

接着咱们就来看下咱们建立的那个空类是怎样的一个状况，能够这样操做：

MyClass myClass = new MyClass();
//打印出相关的对象头信息
System.out.println(ClassLayout.parseInstance(myClass).toPrintable());

得出如下内容：

OK了，相关信息打印出来了，记住这是myclass的相关内部信息，那这些都是啥呢？看上面的图，是否是有个“Object header”啥意思？不就是对象头嘛，而后咱们来看这里：
​

这是啥？主要就是来看咱们的一个空对象占多大空间，以前也说了，对象头包括对象标记8字节和类型指针8字节，咱们先来看对象标记，是否是这个：
​

​

也就是起始位置是0，而后前进4个字节，此时的起始位置就变成了4，接着再前进4个字节，那此时起始位置就成了8，此时对象标记就占8个字节，这没啥问题，接着咱们看，起始位置是8，而后继续前进4字节，到达12的时候，其实此时类型指针就结束了，也就是8到12，类型指针就占了4字节，看这句话：

也就是此时这个对象就占据12个字节，但是不是说占据16个字节才对吗？咱们知道java对象所占大小须要是8字节的整数倍，那为了知足这块，就又对齐填充了4字节，最终达到16字节 。
​

为何会这样？实际上是由于这里发生了指针压缩，在说这个指针压缩以前，须要明白这样的一东西：

咱们经过代码来讲下：

咱们在空类中加入一个char类型，再看下结果：
​

接着咱们再看一个：

​

我就问此时你说会进行对齐填充几个字节？思考一下：
​

为何是6，必定要想明白了，记住8的倍数哦！对了，一个对象有多大，记得能够看这里：
​

​

指针压缩

接着咱们再说以前指针压缩的问题，也就是类型指针是占8个字节的，但是实际上只占了4个字节，这就是指针压缩的问题，这里咱们须要这么一个jvm参数，就是它：

java -XX:+PrintCommandLineFlags -version

咱们执行看下：

​

也就是默认开启了指针压缩，因此咱们的类型指针才变成了4字节，接着咱们能够把这个指针压缩给关闭掉，能够这样操做：

再看：

此时就正确啦，就是对象标记占8个字节，类型指针也占8个字节，也就是对象头16个字节。
​

咱们以前说过，一个java对象包括对象头，实例数据和对齐填充，通过咱们上面的讲解，而后在看下面一张图，我相信你能够秒懂：

​

有没有一种豁然开朗的感受？到了这里就须要分析最后一波，就是value值了，也就是这部分值（注意咱们重点在Mark Word的value值上）：
​

value值分析

那这里须要再看看一下这张很是重要的图了：

而后再来看咱们这里建立的类：

​

这就是一个普通的类，没有加锁，也就是最普通的无锁，咱们再看它的对象结构是啥：
​

咱们主要来看value这部分，这里咱们仍然须要对照Mark Word的结构来看，这里是无锁结构，因此咱们须要看的是这里：
​

注意重点等下咱们须要看下这个锁标志位，而后下面看一个对照图：

一张图理解Mark Word

​

要仔细看这张图了，懂了这个，基本上你就掌握了Mark Word！为了让你更加的清晰，再给你来一张图：

​

总结

对于一个Java对象而言，Mark Word是至关重要的，并且它是你后续学习并发编程，研究Java中的各类锁须要必会的知识，刚开始可能以为是个新奇陌生的词汇，可是等你慢慢的去接触它。了解它，你会发现它真的能帮你解决不少看起来很难的知识，会让你以为那些看起来很高大上的东西，原来是这么回事啊，好比偏向锁，轻量级锁什么的，总之，做为一个Java程序员，Mark Word是你须要要掌握的！
​

固然，因为我的水平有限，本片描述可能存在有误的地方，烦请指正，你们共同窗习，一块儿进步！​