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JVM - 剖析Java对象头Object Header之对象大小
mark word : 32位 占4字节 ，64位 占 8字节
klass point : 开启压缩占4字节，未开启 占 8字节。
指针压缩
论证压缩效果
- jdk1.6 update14开始，在64bit操作系统中，JVM支持指针压缩
- 启用指针压缩
-XX:+UseCompressedOops(默认开启)，禁止指针压缩:-XX:-UseCompressedOops
oop(ordinary object pointer) 就是对象指针的意思。
运行参数增加
-XX:-UseCompressedOops
禁用指针压缩，我们来看下对象头的大小
package com.gof.test;
import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;
/**
* @author 小工匠
* @version v1.0
* @create 2020-06-25 16:21
* @motto show me the code ,change the word
* @blog https://artisan.blog.csdn.net/
* @description
**/
public class ObjectHeaderTest {
public static void main(String[] args) {
ClassLayout layout = ClassLayout.parseInstance(new Object());
System.out.println(layout.toPrintable());
System.out.println();
ClassLayout layout1 = ClassLayout.parseInstance(new int[]{});
System.out.println(layout1.toPrintable());
System.out.println();
ClassLayout layout2 = ClassLayout.parseInstance(new ArtisanTest());
System.out.println(layout2.toPrintable());
}
// -XX:+UseCompressedOops 默认开启的压缩所有指针
// -XX:+UseCompressedClassPointers 默认开启的压缩对象头里的类型指针Klass Pointer
// Oops : Ordinary Object Pointers
public static class ArtisanTest {
//8B mark word
//4B Klass Pointer 如果关闭压缩-XX:-UseCompressedClassPointers或-XX:-UseCompressedOops，则占用8B
int id; //4B
String name; //4B 如果关闭压缩-XX:-UseCompressedOops，则占用8B
byte b; //1B
Object o; //4B 如果关闭压缩-XX:-UseCompressedOops，则占用8B
}
}
【输出结果】
java.lang.Object object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE
0 4 (object header) 01 00 00 00 (00000001 00000000 00000000 00000000) (1)
4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
8 4 (object header) 00 1c e4 17 (00000000 00011100 11100100 00010111) (400825344)
12 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total
[I object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE
0 4 (object header) 01 00 00 00 (00000001 00000000 00000000 00000000) (1)
4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
8 4 (object header) 68 0b e4 17 (01101000 00001011 11100100 00010111) (400821096)
12 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
16 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
20 4 (alignment/padding gap)
24 0 int [I.<elements> N/A
Instance size: 24 bytes
Space losses: 4 bytes internal + 0 bytes external = 4 bytes total
com.gof.test.ObjectHeaderTest$ArtisanTest object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE
0 4 (object header) 05 00 00 00 (00000101 00000000 00000000 00000000) (5)
4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
8 4 (object header) f8 a5 4e 18 (11111000 10100101 01001110 00011000) (407807480)
12 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
16 4 int ArtisanTest.id 0
20 1 byte ArtisanTest.b 0
21 3 (alignment/padding gap)
24 8 java.lang.String ArtisanTest.name null
32 8 java.lang.Object ArtisanTest.o null
Instance size: 40 bytes
Space losses: 3 bytes internal + 0 bytes external = 3 bytes total
我们先把默认的开启指针压缩的这个的测试结果题图，方便比对
【默认开启指针压缩】
VS
【关闭指针压缩】
【默认开启指针压缩】
VS
【关闭指针压缩】
最后一个，对于包含多个变量的对象的对象头
【默认开启指针压缩】
VS
【关闭指针压缩】
UseCompressedOops & UseCompressedClassPointers
-XX:+UseCompressedOops 默认开启的压缩所有指针
-XX:+UseCompressedClassPointers 默认开启的压缩对象头里的类型指针Klass Pointer
【指针压缩】开启 VS 关闭
| 类型 | 开启指针压缩 | 关闭指针压缩 |
|---|---|---|
| Object | 16 | 16 |
| int数组 | 16 | 24 |
| ArtisanTest对象 | 32 | 40 |
指针压缩的目的
同一个对象， 不开启指针压缩 8字节 存入堆中和 开启指针压缩4字节存入堆中，哪个更好一些，显而易见。
简言之：为了更好地节省内存，避免GC压力过大。
同时在64位平台的HotSpot中使用32位指针(实际存储用64位)，内存使用会多出1.5倍左右，使用较大指针在主内存和缓存之间移动数据，占用较大宽带。
所以为了减少64位平台下内存的消耗，JVM在1.6以后默认启用指针压缩功能。
为什么堆内存最好不要超过32G
在jvm中，32位地址最大支持4G内存(2的32次方) 。
我们知道以前32位的操作系统 ，内存格中最多存放32位 ，所以
2的32次方 等于4294967296 字节 = 4 G 。
64位，不是2的64次方，这个值简直太大了。。。。
在jvm中，32位地址最大支持4G内存(2的32次方)，可以通过对对象指针的存入堆内存时压缩编码、取出到cpu寄存器后解码方式进行优化，
举个例子 对象指针在堆中是32位，在寄存器中是35位，2的35次方=32G)，使得jvm只用32位地址就可以支持更大的内存配置(小于等于32G) 。
JVM如何处理的？
-
当堆内存小于4G时，不需要启用指针压缩，jvm会直接去除高32位地址，即使用低虚拟地址空间
-
当堆内存大于32G时，压缩指针会失效，会强制使用64位(即8字节)来对java对象寻址， 那这样的话内存占用较大，GC压力等等