紧接着上一篇Java内存结构/Java内存模型，下面介绍Java的对象模型！
科普：
主流有三种JVM：1.SUN公司最早改良的HotSpot； 2.BEA公司的：JRockit； 3.IBM JVM’s；
Oracle收购了SUN和BEA之后，听说要把HotSpot和JRockit整合。。。。
我们现在主流使用的都是HotSpot
以Hotspot虚拟机为例，对象在堆内存的布局分为三个区域，
分别是对象头（Header）、实例数据（Instance Data）、对齐填充（Padding）
1.对象头：对象头包括两部分信息分别是Mark World(_mark)和元数据(_metadata)，Mark World用于存储对象运行时的数据，比如HashCode、锁状态标志、GC分代年龄等。而元数据指针用于指向方法区的中目标类的类型信息，通过元数据指针可以确定对象的具体类型。
2.实例数据：用于存储对象中的各种类型的字段信息（包括从父类继承来的）。
3.对齐填充：对齐填充不一定存在，起到了占位符的作用，没有特别的含义。
我知道你们喜欢图！
image.png
我们这里都是依HotSpot虚拟机为例！
Hotspot jvm中的对象模型
Java虚拟机的底层是使用c++实现，而jvm并没有根据一个Java的实例对象去创建对应的c++对象，而是设计了一个OOP-Klass Model （关于OOP-Klass Model内容比较深，自己也看了，是理解了，但是没有在该篇博客中详细介绍，请大家自行了解）
1.OOP(Ordinary Object Pointer）：普通对象指针, 表示一个实例信息
2.Klass：描述对象实例的具体类型, 含了元数据和方法信息
这里有两个类，oopDesc和Klass
看下两个类的体系结构，具体代码就不贴出来了，可以看下Hotspot的开源代码
参考hotspot的gitHub源码
image.png
new一个对象：
1.当我们在java代码中new一个对象的时候，jvm都会创建一个instanceOopDesc对象，如果是数组则是arrayOopDesc。记住每new一个对象就有一个instanceOopDesc
2.每一个java类在被jvm加载的时候，jvm都会给这个类创建一个instanceKlass，保存在方法区，用来在jvm层表示该java类。记住一个java类只有一个instanceKlass对象
oop-klass模型.png
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所以关于一个Java对象，他的存储应该这样描述：对象的实例（instantOopDesc)保存在堆上，对象的元数据（instantKlass）保存在方法区，对象的引用保存在栈上
这里继续基于上篇中说到的
synchronized关键字原理！
这里把图再贴一下
image.png
在dos命令行使用javap -v 类名.class查看如下，结果如下
synchronized用在方法上和方法中.png
1.synchronized用在方法中
通过上面的解释我们已经知道，一个java对象在oop-Klass模型中,在堆中是一个instanceOopDesc，在方法区是一个instanceKlass!
堆中的instnceOopDesc对象，有两个重要数据_mark和_metadata！
根据上图oop-klass模型.png模型我们知道：
栈中对象引用访问堆instanceOopDesc ---> 堆访问方法区的instnceKlass，
而堆中的_metadata数据接口就是访问instanceKlass数据的入口，即_klass指向了方法区的instnceKlass
而_mark数据则是分析synchronized原理的关键，下面详细看下markOop类信息（markOop.hpp）
部分代码：
class BasicLock;
class ObjectMonitor;
class JavaThread;
class markOopDesc: public oopDesc {
private:
// Conversion
uintptr_t value() const { return (uintptr_t) this; }
public:
// Constants
enum { age_bits = 4,
lock_bits = 2,
biased_lock_bits = 1,
max_hash_bits = BitsPerWord - age_bits - lock_bits - biased_lock_bits,
hash_bits = max_hash_bits > 31 ? 31 : max_hash_bits,
cms_bits = LP64_ONLY(1) NOT_LP64(0),
epoch_bits = 2
};
....
enum { locked_value = 0,
unlocked_value = 1,
monitor_value = 2,
marked_value = 3,
biased_lock_pattern = 5
};
....
ObjectMonitor* monitor() const {
assert(has_monitor(), "check");
// Use xor instead of &~ to provide one extra tag-bit check.
return (ObjectMonitor*) (value() ^ monitor_value);
}
static markOop encode(ObjectMonitor* monitor) {
intptr_t tmp = (intptr_t) monitor;
return (markOop) (tmp | monitor_value);
}
每个对象都存在着一个 monitor 与之关联
但当一个 monitor 被某个线程持有后，它便处于锁定状态。在Java虚拟机(HotSpot)中，monitor是由ObjectMonitor实现的
ObjectMonitor() {
_header = NULL;
_count = 0;//记录个数
_waiters = 0,
_recursions = 0;
_object = NULL;
_owner = NULL;//当前属于哪个线程持有
_WaitSet = NULL;//处于等待的线程，会被加入到_WaitSet中
_WaitSetLock = 0 ;
_Responsible = NULL ;
_succ = NULL ;
_cxq = NULL ;
FreeNext = NULL ;
_EntryList = NULL ;//处于等待持有锁的线程，会被加入到该列表中
_SpinFreq = 0 ;
_SpinClock = 0 ;
OwnerIsThread = 0 ;
}
来上个图
image.png
2.synchronized用在方法上
synchronized用在方法上，这个是就要说到类的结构了，这里不做详细介绍类的结构，有兴趣的可以看看这篇文章类的结构
这里只是说个大概，对synchronized用在方法上有助于理解即可！
先看一个类
image.png
用16进制文件打开
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引用类的结构博客中的图，直观感受下
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说了这么多，就是想说，每个方法method_info里面有个access_flags，里面是各种标记位，有个
ACC_SYNTHETIC标记，如果synchronized关键字用在了方法上，该标记会置为1，用
javap -v 类名.class查看就是上图synchronized用在方法上和方法中.png
image.png
所以多线程调用该方法时，发现该方法的access_flags中的标记ACC_SYNTHETIC为1就会上锁
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