深入理解java对象的内存布局

简介: 这篇文章深入探讨了Java对象在HotSpot虚拟机中的内存布局,包括对象头、实例数据和对齐填充三个部分,以及对象头中包含的运行时数据和类型指针等详细信息。

概述: 在HotSpot虚拟机里,对象在堆内存中的存储布局可以划分为三个部分:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。

在HotSpot虚拟机里,对象在堆内存中的存储布局可以划分为三个部分:对象头(Header)、实例 数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。

对象头:对象头部分包括两类信息

第一类是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32个比特和64个比特,官方称它 为“Mark Word”。

对象头的另外一部分是类型指针,即对象指向它的类型元数据的指针,Java虚拟机通过这个指针 来确定该对象是哪个类的实例。并不是所有的虚拟机实现都必须在对象数据上保留类型指针,换句话 说,查找对象的元数据信息并不一定要经过对象本身,这点我们会在下一节具体讨论。此外,如果对 象是一个Java数组,那在对象头中还必须有一块用于记录数组长度的数据,因为虚拟机可以通过普通 Java对象的元数据信息确定Java对象的大小,但是如果数组的长度是不确定的,将无法通过元数据中的 信息推断出数组的大小。

实例数据:对象真正存储的有效信息,即我们在程序代码里面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字段都必须记录起来。

对齐填充:这并不是必然存在的,也没有特别的含义,它仅仅起着占位符的作 用。由于HotSpot虚拟机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 任何对象的大小都必须是8字节的整数倍。

目录
相关文章
|
1月前
|
存储 缓存 安全
Java内存模型深度解析:从理论到实践####
【10月更文挑战第21天】 本文深入探讨了Java内存模型(JMM)的核心概念与底层机制,通过剖析其设计原理、内存可见性问题及其解决方案,结合具体代码示例,帮助读者构建对JMM的全面理解。不同于传统的摘要概述,我们将直接以故事化手法引入,让读者在轻松的情境中领略JMM的精髓。 ####
37 6
|
21天前
|
安全 Java 程序员
深入理解Java内存模型与并发编程####
本文旨在探讨Java内存模型(JMM)的复杂性及其对并发编程的影响,不同于传统的摘要形式,本文将以一个实际案例为引子,逐步揭示JMM的核心概念,包括原子性、可见性、有序性,以及这些特性在多线程环境下的具体表现。通过对比分析不同并发工具类的应用,如synchronized、volatile关键字、Lock接口及其实现等,本文将展示如何在实践中有效利用JMM来设计高效且安全的并发程序。最后,还将简要介绍Java 8及更高版本中引入的新特性,如StampedLock,以及它们如何进一步优化多线程编程模型。 ####
22 0
|
1月前
|
存储 算法 Java
Java内存管理深度剖析与优化策略####
本文深入探讨了Java虚拟机(JVM)的内存管理机制,重点分析了堆内存的分配策略、垃圾回收算法以及如何通过调优提升应用性能。通过案例驱动的方式,揭示了常见内存泄漏的根源与解决策略,旨在为开发者提供实用的内存管理技巧,确保应用程序既高效又稳定地运行。 ####
|
23天前
|
存储 编译器 程序员
【C语言】内存布局大揭秘 ! -《堆、栈和你从未听说过的内存角落》
在C语言中,内存布局是程序运行时非常重要的概念。内存布局直接影响程序的性能、稳定性和安全性。理解C程序的内存布局,有助于编写更高效和可靠的代码。本文将详细介绍C程序的内存布局,包括代码段、数据段、堆、栈等部分,并提供相关的示例和应用。
36 5
【C语言】内存布局大揭秘 ! -《堆、栈和你从未听说过的内存角落》
|
18天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 缓存
【AI系统】推理内存布局
本文介绍了CPU和GPU的基础内存知识,NCHWX内存排布格式,以及MNN推理引擎如何通过数据内存重新排布进行内核优化,特别是针对WinoGrad卷积计算的优化方法,通过NC4HW4数据格式重排,有效利用了SIMD指令集特性,减少了cache miss,提高了计算效率。
35 3
|
23天前
|
存储 监控 算法
Java内存管理深度剖析:从垃圾收集到内存泄漏的全面指南####
本文深入探讨了Java虚拟机(JVM)中的内存管理机制,特别是垃圾收集(GC)的工作原理及其调优策略。不同于传统的摘要概述,本文将通过实际案例分析,揭示内存泄漏的根源与预防措施,为开发者提供实战中的优化建议,旨在帮助读者构建高效、稳定的Java应用。 ####
37 8
|
21天前
|
存储 监控 算法
深入探索Java虚拟机(JVM)的内存管理机制
本文旨在为读者提供对Java虚拟机(JVM)内存管理机制的深入理解。通过详细解析JVM的内存结构、垃圾回收算法以及性能优化策略,本文不仅揭示了Java程序高效运行背后的原理,还为开发者提供了优化应用程序性能的实用技巧。不同于常规摘要仅概述文章大意,本文摘要将简要介绍JVM内存管理的关键点,为读者提供一个清晰的学习路线图。
|
22天前
|
缓存 监控 算法
Python内存管理:掌握对象的生命周期与垃圾回收机制####
本文深入探讨了Python中的内存管理机制,特别是对象的生命周期和垃圾回收过程。通过理解引用计数、标记-清除及分代收集等核心概念,帮助开发者优化程序性能,避免内存泄漏。 ####
31 3
|
25天前
|
存储 算法 Java
Java 内存管理与优化:掌控堆与栈,雕琢高效代码
Java内存管理与优化是提升程序性能的关键。掌握堆与栈的运作机制,学习如何有效管理内存资源,雕琢出更加高效的代码,是每个Java开发者必备的技能。
49 5
|
23天前
|
存储 算法 Java
Java内存管理深度解析####
本文深入探讨了Java虚拟机(JVM)中的内存分配与垃圾回收机制,揭示了其高效管理内存的奥秘。文章首先概述了JVM内存模型,随后详细阐述了堆、栈、方法区等关键区域的作用及管理策略。在垃圾回收部分,重点介绍了标记-清除、复制算法、标记-整理等多种回收算法的工作原理及其适用场景,并通过实际案例分析了不同GC策略对应用性能的影响。对于开发者而言,理解这些原理有助于编写出更加高效、稳定的Java应用程序。 ####