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最近我们同学被问到了“Java对象头？以及底层实现机制？”，很多同学经常使用new对象，但并不了解背后的实现机制，下面来详解@mikechen
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Java对象组成
在HotSpot虚拟机中,真实的Java对象是分成三个部分：
1.对象头
对象头：用于存储对象自身运行时数据，包括哈希值(hashcode)、类型、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。
2.实例数据
实例数据：用于存放类的数据信息，父类的信息，对象字段属性信息
3.对齐填充
对象的填充字节 ：在JVM中，要求对象占用内存的大小应该是8bit的倍数，这个信息是用来补齐8bit的。
Java对象头
对象头是Java中对象都具有的属性，是jvm在编译和运行阶段读取的信息。
对象头主要包括两部分：
Mark Word
类型指针
其中最复杂的是MarkWord，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、偏向时间戳等等。
标记字段（Mark Word）
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、偏向时间戳等等。
MarkWord占用空间大小根据JVM决定，为JVM的一个字大小，也就是32位JVM中Mark Word占用4个字节，64位JVM中占用8个字节64位。
为了节省空间，Mark Word是以非固定的数据结构来存储，具体数据结构如下：
1)在32位的环境中，Java头存储的信息如下：
2)在64位的环境中，Java头存储的信息如下：
3)参数介绍,如下：
「锁标志位（lock）：」区分锁状态，这个参数总共占2bit，可以表示四种状态，但是上面图中，锁状态有五种，可以看出，无锁态 和 偏向锁都用 01 表示。那怎么区分无锁态跟偏向锁？这时引入 是否偏向锁 参数。
「是否偏向锁（biased_lock）：」是否偏向锁，这个参数占 1bit，0表示 不是偏向锁，1表示 是偏向锁
「分代年龄（age）：」表示java对象被GC的次数，每次GC的时候，如果对象在Survivor区复制一下，年龄增加1。当对象达到设定的阀值时，将会晋升到老年代。这个参数占 4bit，也就是最大值是 2^4 - 1 = 15。这是JVM参数XX:MaxTenuringThreshold选项最大值为15的原因。默认情况下并行GC的年龄阀值为15，并发GC的年龄阀值为6。
「hashCode：」对象的hashCode，使用方法System.identityHashCode()计算，采用延迟计算，计算后会把结果写到该对象头中。当对象被锁定时，该值会移动到Monitor中。
「线程ID：」在偏向模式中，当某个线程持有该对象，则该对象头的 线程ID位置存储的是这个线程的ID。这样在后面的操作中，就不需要再进行获取锁的动作
「epoch：」偏向锁时间戳，用于在CAS锁操作过程中，偏向性标识，表示更偏向哪个锁
「ptr_to_lock_record：」在轻量级锁的状态下，指向栈中锁记录的指针。当锁获取是无竞争时，JVM使用原子操作而不是OS互斥。这种技术称为轻量级锁定。在轻量级锁定的情况下，JVM通过CAS操作在对象头中设置指向锁记录的指针
「ptr_to_heavyweight_monitor：」在重量级锁的状态下，指向管程Montior的指针。如果两个不同的线程同时在同一个对象上竞争，则必须将轻量级锁定升级到Monitor心管理等待的线程。在重量级锁定的情况下，JVM设置ptr_to_heavyweight_monitor指向Montior。
类型指针(Klass Pointer)
这个字段存储对象的类元数据的指针，JVM通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例，占用JVM一个 字大小，即32bit JVM占4字节，64bit JVM占8字节。
Java对象头总结
通过对象在内存中的布局分析，我们可以明白一些问题的底层解释，比如：
如何计算java对象在内存中占用空间大小：可以从java对象头、实体数据、填充数据三部分来计算；
JVM如何获取对象的GC年龄：在对象头Mark Word有一个分代年龄(age)来记录对象的GC年龄；
为啥最大GC15次后，对象就会被移动老年代：因为分代年龄(age)字段占用空间大小是4bit，也就是15，这个32bit还是64bit都是一样的。
另外我们发现对象头中有很多锁状态相关的字段，这个主要跟synchronized锁有着，涉及锁升级，锁优化等。
以上
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