阅读本博客前，需要了解基本的同步概念，传送门：http://note.youdao.com/noteshare?id=7f10475c6bb01658b955eaca531c0be6&sub=590214A72B3C455FAB266C4FB7A32698
我们都知道，Java对象存储在堆（Heap）内存。那么一个Java对象到底包含什么呢？概括起来分为对象头、对象体和对齐字节。如下图所示：
对象的几个部分的作用：
1.对象头中的Mark Word（标记字）主要用来表示对象的线程锁状态，次要用途是配合GC、存放hashCode；
2.Klass Word是一个指向方法区中Class信息的指针，意味着该对象可随时知道自己是哪个Class的实例；
3.数组长度也是占用32位（4字节）的空间，这是可选的，只有当本对象是一个数组对象时才会有这个部分；
4.对象体是用于保存对象属性和值的主体部分，占用内存空间取决于对象的属性数量和类型；
5.对齐字是为了减少堆内存的碎片空间（不一定准确）。
了解了对象的总体结构，接下来深入地了解对象头的三个部分。
一、Mark Word（标记字）
Java对象的状态主要靠Mark Word来标记，主要有5种，大部分与线程有关。这里以64位JVM为例：
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
| Mark Word (64 bits) | State |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
| unused:25 | identity_hashcode:31 | unused:1 | age:4 | biased_lock:0 | lock:01| 正常 |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
| thread:54 | epoch:2 | unused:1 | age:4 | biased_lock:1 | lock:01| 偏向锁 |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
| ptr_to_lock_record:62 | lock:00| 轻量级锁 |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
| ptr_to_heavyweight_monitor:62 | lock:10| 重量级锁 |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|
| | lock:11| GC标记 |
|------------------------------------------------------------------------------|--------------------|以上是Java对象处于5种不同状态时，Mark Word中64个位的表现形式，上面每一行代表对象处于某种状态时的样子。其中各部分的含义如下：
lock:2位的锁状态标记位，由于希望用尽可能少的二进制位表示尽可能多的信息，所以设置了lock标记。该标记的值不同，整个Mark Word表示的含义不同。状态对应如下：
biased_lock lock 状态
0 01 无锁
1 01 偏向锁
00 轻量级锁
10 重量级锁
11 GC标记
biased_lock：对象是否启用偏向锁标记，只占1个二进制位。为1时表示对象启用偏向锁，为0时表示对象没有偏向锁。lock和biased_lock共同表示对象处于什么锁状态。
age：4位的Java对象年龄。在GC中，如果对象在Survivor区复制一次，年龄增加1。当对象达到设定的阈值时，将会晋升到老年代。默认情况下，并行GC的年龄阈值为15，并发GC的年龄阈值为6。由于age只有4位，所以最大值为15，这就是-XX:MaxTenuringThreshold选项最大值为15的原因。
identity_hashcode：25位的对象标识Hash码，采用延迟加载技术。调用方法System.identityHashCode()计算，并会将结果写到该对象头中。当对象被锁定时，该值会移动到管程Monitor中。
thread：持有偏向锁的线程ID。
epoch：偏向时间戳。
ptr_to_lock_record：轻量级锁状态下，指向栈中锁记录的指针。
ptr_to_heavyweight_monitor：重量级锁状态下，指向对象监视器Monitor的指针。
以图的方式来单独描述的话，锁对象处于5种状态下的Mark Word分别表现如下：
二、Klass Word（类指针）
这一部分用于存储对象的类型指针，该指针指向它的类元数据，JVM通过这个指针确定对象是哪个类的实例。该指针的位长度为JVM的一个字大小，即32位的JVM为32位，64位的JVM为64位。
如果应用的对象过多，使用64位的指针将浪费大量内存，统计而言，64位的JVM将会比32位的JVM多耗费50%的内存。为了节约内存可以使用选项+UseCompressedOops开启指针压缩，其中，oop即ordinary object pointer普通对象指针。开启该选项后，下列指针将压缩至32位：
- 每个Class的属性指针（即静态变量）
- 每个对象的属性指针（即对象变量）
- 普通对象数组的每个元素指针
当然，也不是所有的指针都会压缩，一些特殊类型的指针JVM不会优化，比如指向PermGen的Class对象指针(JDK8中指向元空间的Class对象指针)、本地变量、堆栈元素、入参、返回值和NULL指针等。
三、数组长度
如果对象是一个数组，那么对象头还需要有额外的空间用于存储数组的长度，这部分数据的长度也随着JVM架构的不同而不同：32位的JVM上，长度为32位；64位JVM则为64位。64位JVM如果开启+UseCompressedOops选项，该区域长度也将由64位压缩至32位。
by@六吨代码