深入讲解Java的对象头与对象组成

在Java中，每个对象都有一个对象头，用来存储对象的元数据信息，同时Java对象也由对象头和实例数据两个部分组成。了解Java对象的组成可以帮助我们更好地理解Java的内存模型。

Java对象的组成

Java对象是由对象头和实例数据两个部分组成的。在64位JVM中，对象头占用16Byte，实例数据大小不定，但至少为8Byte（指向对象的指针）。

对象头

Java对象头包含以下几个信息：

• Mark Word（标记字）：用来表示对象的锁信息、垃圾回收标记状态等信息。
• Class Pointer（类型指针）：指向对象对应的类元数据信息。
• Array length（数组长度）：仅用于数组对象的对象头，表示数组的长度。

Java对象的Mark Word是Java对象头中最重要的部分，存储了对象的状态信息。例如，对象是否处于锁定状态，对象是否被递归地访问过等等。

实例数据

实例数据存储了对象的各个属性的值，可以是基本类型或者对象引用。实例数据是对象中最重要的部分，占用的内存大小不定，具体由类定义时所使用的变量类型和数量决定。

示例说明

示例1

下面是一个Person类的定义。该类用来表示一个人的信息，包括名字和年龄。

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

Person类的实例数据由name和age两个属性组成，name属性是一个String类型的引用，age属性是一个int类型的值。在64位JVM中，Person对象的实例数据占用的大小为16Byte（String引用8B，int值4B，内存对齐需要填充4B）。

Person对象的对象头占用的大小为16Byte（Mark Word 8B，类型指针8B）。因此，整个Person对象的大小为32Byte。

示例2

下面是一个Student类的定义。该类继承自Person类，同时还有一个score属性，用来表示学生的成绩。

public class Student extends Person {
    private int score;

    public Student(String name, int age, int score) {
        super(name, age);
        this.score = score;
    }
}

Student类的实例数据由name、age和score三个属性组成，name和age属性都继承自Person类，score属性是一个int类型的值。在64位JVM中，Student对象的实例数据占用的大小为20Byte（Person对象实例数据大小16B，int值占用4B）。

Student对象的对象头占用的大小为16Byte（Mark Word 8B，类型指针8B）。因此，整个Student对象的大小为36Byte。

总结

Java对象由对象头和实例数据两个部分组成。对象头存储了对象的元数据信息，包括标记字、类型指针、数组长度等信息。实例数据存储了对象的各个属性的值，可以是基本类型或者对象引用。了解Java对象的组成可以帮助我们更好地理解Java的内存模型，同时也可以帮助我们设计更优雅、更高效的Java程序。