by shihang.mai

JMM就是java内存模型，它描述了对象的内存布局、如何访问变量、线程的共享变量访问规则、对象分配等等

1. 对象的内存布局

在hotspot中，对象需要知道自己的类型，所以对象组成中有ClassPointer(类型指针)

• 普通对象

  普通对象内存布局.png

• 数组对象

  数组对象内存布局.png

2. 对象大小

2.1 压缩指针

运行

java -XX:+PrintCommandLineFlags -version

得到

-XX:InitialHeapSize=134217728 
-XX:MaxHeapSize=2147483648 
-XX:+PrintCommandLineFlags 
//开启压缩 类型指针
-XX:+UseCompressedClassPointers 
//开始压缩 引用类型
-XX:+UseCompressedOops 
-XX:+UseParallelGC 
java version "1.8.0_251"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_251-b08)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.251-b08, mixed mode)

可以看到开启了压缩指针

1. 压缩指针存在的意义
   我们由32位计算机变为64位，虽然我们能获得的内存大了（寻址空间从2^32 次方，变为2^64次方），但是同一个对象存在堆里会花费更多的空间(类型指针和对象引用都变为了8字节)。在64位下会带来性能问题

• 增加了GC开销：64位对象引用需要占用更多的堆空间，留给其他数据的空间将会减少，从而加快了GC的发生，更频繁的进行GC

• 降低CPU缓存命中率：CPU缓存是固定大小的，64位对象引用增大了，CPU能缓存的oop将相对减少会，从而降低了CPU缓存的效率

我们开启指针压缩，可以同时获得较大的内存，也能保持32位的性能

2. 压缩指针的实现方式

首先有一个预备消息，32位CPU为什么支持最大4G?准确来说，应该是32位CPU为什么寻址容量为4G？

1. CPU一次性读取4字节数据，即32位
2. 4字节代表2^{32个地址，而内存的最小IO单位是字节，其实这个2}32是【由8bit组成的一组的】地址数
3. 所以实际寻址容量 = 2^32 * 8 = 2^35 = 4G

待研究，没研究清楚

2.2 对象大小举例

• new Object():16byte

  对象头:8byte
  ClassPointer:4byte(64位计算机，原本是8字节，上面打开了-XX:+UseCompressedClassPointers压缩，所以4字节)
  padding:4字节(整个对象是8的倍数，8+4=12,+4=16)
  

• 数组 new int[]{}:16byte

  对象头:8byte
  ClassPointer:4byte(64位计算机，原本是8字节，上面打开了-XX:+UseCompressedClassPointers压缩，所以4字节)
  数组长度:4字节
  

• new P():32byte

  class p{
    //对象头:8byte
    //ClassPointer:4byte
    int id;//int:4byte
    String name;(64位计算机，原本是8字节，上面打开了-XX:+UseCompressedOops 压缩(oops:普通对象的指针)，所以4字节)
    int age;
    byte b1;//byte:1byte
    byte b2;
    Object o;
    byte b3;
  }
  

3. 对象头具体包括什么

markword锁

不同的锁状态包括的东西不一样，但是:

• 用2bit表示对象是否被锁定。再无锁态和偏向锁时，需要再看一bit
• 用4bit表示GC分代年龄，4bit最大可以表示为15(2进制:1111),所以GC年龄默认15，最大15.

ps:当一个对象计算过identityHashCode(没重写hashcode，调用了默认的)后，不会进入偏向锁状态

4. 对象的定位

• 句柄池

  句柄池

• 直接指针

  直接指针

5. 对象如何分配

对象分配

1. 先看能不能在栈上分配。这里涉及逃逸分析，当没方法逃逸时，即可栈上分配。
2. 如果能在栈分配，那么分配。如果不能栈分配，那么看对象大不大，如果大，直接在old区分配。
3. 如果不大，那么会进行TLAB在自己的线程在eden区特有的区域分配
4. 然后经过GC回收，如果达到一定条件，进入old区

参考

https://blog.csdn.net/liujianyangbj/article/details/108074167#comments_15280876

https://blog.csdn.net/liujianyangbj/article/details/108049482