jvm对象模型可以从hotspot7的源代码中学习.本文内容都是以jdk7对应的hotspot虚拟机为基础进行分析的.
一.oop-klass的层级关系
首先,从oopsHierarchy.hpp的源代码.看看jvm对象模型的层次结构.
引用Hotspot实战里面的一张图,oop各模块的组成:
oop层级部分:
klass层级部分:
二.oop层级部分:
看完了jvm整个模型的构成,我们先来看看oop部分.
参考hotspot源码中的oop.hpp部分.
oop.hpp翻译:
1.oopDesc是对象类的顶层基类。
2.Desc类描述了Java对象的格式，以便可以从C ++访问这些字段。
3.oopDesc是抽象的。（完整的类层次结构见oopHierarchy）.
4.oop类不允许虚拟功能.
我们可以将oop的部分理解成java部分的对象,然后klass是给jvm使用的内部对象.
下面是oop各子类的作用和继承关系.
不同类型有不同的用处,比如;创建一个Java对象实例的时候，jvm会创建一个instanceOopDesc对象在java层面来表示这个Java对象。如果是创建一个方法的时候，JVM会创建一个methodOopDesc对象来表示这个方法。
所有的子类oop都是继承的oopDesc,我们知道jvm中的对象包含了三部分:对象头,实例数据,对其填充.其中_mark,_metadata一起合成为了对象头,里面包含了锁状态标志、线程持有的锁等标志
_metadata包含了两个指针,指向klass,klass包含了实例对象的元数据.
三.klass层级部分.
我们知道Hotspot的底层实现使用C++实现的,C++也是一门面向对象的语言,因此,当讲到jvm的对象模型的实现时候,可能会想到,只要java对象底层对应一个C++对象,问题就解决了.在查看了一下参考资料发现,设计者为了避免每个对象中都有一个C++VTBL指针,采用了将对象模型一分为二的做法:oop-klass模型.看到这里可能会有点懵逼这个C++VTBL指针是干嘛的.这个不是本文重点,先略过.首先,我们这么理解,一个C++对象要实现两部分功能:
1.语言层面的对象;
2.包含虚函数;(先简单的理解为实现多态要用的).
然后我们看klass源码中的描述
klass.hpp翻译:
Klass是klassoop的一部分,它提供了:
1.语言层面的java类对象(方法字典等)
2.为该对象提供了虚拟机的调度行为
这两个功能完成了一个C++类的功能。顶层的Klass实现第一点，而所有子类提供额外的虚拟功能实现了第二点.
因此.java的oop-klass对象模型中,klass和其子类就实现了C++对象中的这两个功能.
在实现对象模型中出现oop/klass二分法的一个原因是我们不希望每个对象都有一个C++ vtbl指针。因此，正常的oops没有任何虚函数。相反，他们将所有虚函数转发给它们的klass，klass具有一个vtbl并根据对象执行C++调度实际类型。（有关转发代码，请参阅oop.inline.hpp。）.所有实现此调度的函数都以“oop_”为前缀！
klass的层级结构:
四.klass和oop之间的联系
所有的oop对象实例都会有一个指针,指向对应的instanceKlass,同时instanceKlass也会有一个instanceKlassKlass来描述它,这种链条直到KlassKlass终止.因为klassKlass的指针始终是指向自己的..参考内容
注:这里看大家源码的时候可能会有一个疑问,Klass_vtbl的源码中(就是Klass.hpp),没有出现_mark和_metadata.在JDK8之前(本文章是基于JDK7)，方法区内的描述类型的元数据对象，也是由GC管理的。所有由GC统一管理的对象，都要继承自oopDesc，所以Klass都包含了头信息_mark和metadata。从JDK8开始，类型元数据都移出了GC堆，所以Klass这个属性可以直接指向Klass类了。
后面还会出两篇用HSDB和sa-jdi的tool去查看对象模型的数据的文章,敬请期待~
参考资料:
1.深入理解多线程（二）—— Java的对象模型
2.HotSpotVM 对象机制实现浅析#1
3.借HSDB来探索HotSpot VM的运行时数据