對象頭，顧名思義，就是對象的頭。對象是實例化出來的，實例化的前提是必須有類這個模板。舉個不大恰當的例子，人類就是個類，你我他就是人類實例化出來的對象。我們的頭，自然就是對象頭。我們的頭有口鼻眼耳，對象頭也有一些東西，主要包含兩部分：Mark Word（標記字）和Class Pointer（類指針），如果是數組對象還得再加一項Array Length（數組長度）。
對象頭為啥要有這些東東？Mark Word用來標記運行時信息（每個對象各不相同），Class Pointer用來指向生成該對象所在的類（認祖歸宗），Array Length告訴我們數組的長度。后兩項簡單易懂，最復雜的是這個Mark Word了，看下JVM的markWord.hpp是怎么規定它的：
// The markWord describes the header of an object.
//
// Bit-format of an object header (most significant first, big endian layout below):
//
// 32 bits: // -------- // hash:25 ------------>| age:4 biased_lock:1 lock:2 (normal object) // JavaThread*:23 epoch:2 age:4 biased_lock:1 lock:2 (biased object) // // 64 bits: // -------- // unused:25 hash:31 -->| unused_gap:1 age:4 biased_lock:1 lock:2 (normal object) // JavaThread*:54 epoch:2 unused_gap:1 age:4 biased_lock:1 lock:2 (biased object)
它說markWord描述了對象頭，采用大端點表示，markWord包含了哈希碼（hash）、GC分代年齡（age)、偏向鎖（biased_lock）、鎖狀態（lock）和用來濫竽充數的間隔位（64位里那些unused開頭的字段）。32位和64位機器存儲這些東東的位大小各不相同。如果對象不再是普通對象（normal object），變成了一個偏向鎖（biased object），那么markWord所含內容的哈希碼就變成了持有鎖的線程指針（JavaThread*）、偏向時間戳（epoch），其他不變。
最后再說這個鎖狀態：
// - the two lock bits are used to describe three states: locked/unlocked and monitor. // // [ptr | 00] locked ptr points to real header on stack // [header | 0 | 01] unlocked regular object header // [ptr | 10] monitor inflated lock (header is wapped out) // [ptr | 11] marked used to mark an object
00——輕量鎖，存儲內容是棧幀中指向鎖對象的指針（ptr）
01——無鎖，至於是否偏向鎖，需要再往前一位看，0：無鎖，1：偏向鎖。至於所存儲之物，上面已提到：如果是普通對象（0），存儲內容就是上哈希碼、GC分代年齡；若是偏向鎖（1），則是擁有鎖的線程指針、偏向時間戳、對象分代年齡
10——監視器鎖（moniter)，也就是重量鎖，存儲內容為指向鎖對象的指針（ptr）
11——GC標記
好了，理論說完，下面舉例說明：
1、pom.xml新增jar包：
<dependency> <groupId>org.openjdk.jol</groupId> <artifactId>jol-core</artifactId> <version>0.14</version> </dependency>
2、新增測試類：
import com.wlf.springcloudgateway.javabean.HelloWorld; import org.openjdk.jol.info.ClassLayout; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class ObjectMarkWord { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 實例化對象 HelloWorld helloWorld = HelloWorld.builder().name("wlf").build(); // 1、普通對象，無鎖 System.out.println("普通對象："); printfObjMarkWord(helloWorld); // 2、實例化數組，打印數組對象信息，無鎖 System.out.println("數組對象："); String[] address = new String[]{"hangzhou", "nanjing", "shenzhen"}; printfObjMarkWord(address); // 3、單線程首次加鎖，輕量鎖 System.out.println("輕量鎖："); new Thread(() -> { synchronized (helloWorld) { printfObjMarkWord(helloWorld); } }).start(); TimeUnit.SECONDS.sleep(2); // 4、多個線程加鎖，升級重量鎖 System.out.println("重量鎖："); for (int i = 0; i < 2; i++) { new Thread(() -> { synchronized (helloWorld) { printfObjMarkWord(helloWorld); } }).start(); } } private static void printfObjMarkWord(Object obj) { System.out.println("-------------------------"); System.out.println(ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable()); System.out.println("-------------------------"); } }
import lombok.Data; @Data @Builder public class HelloWorld { private String name; }
在跑之前給IDEA去掉指針壓縮（jdk8默認開啟）：Run -> Edit Configurations -> VM:options那一欄加上-XX:-UseCompressedOops
輸出結果：
普通對象： ------------------------- com.wlf.springcloudgateway.javabean.HelloWorld 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) 88 49 0e 17 (10001000 01001001 00001110 00010111) (386812296) 12 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 16 8 java.lang.String HelloWorld.name (object) Instance size: 24 bytes Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total ------------------------- 數組對象： ------------------------- [Ljava.lang.String; 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) 20 e9 dd 16 (00100000 11101001 11011101 00010110) (383641888) 12 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 16 4 (object header) 03 00 00 00 (00000011 00000000 00000000 00000000) (3) 20 4 (alignment/padding gap) 24 24 java.lang.String String;.<elements> N/A Instance size: 48 bytes Space losses: 4 bytes internal + 0 bytes external = 4 bytes total ------------------------- 輕量鎖： ------------------------- com.wlf.springcloudgateway.javabean.HelloWorld object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 4 (object header) 60 f4 05 1a (01100000 11110100 00000101 00011010) (436597856) 4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 8 4 (object header) 88 49 0e 17 (10001000 01001001 00001110 00010111) (386812296) 12 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 16 8 java.lang.String HelloWorld.name (object) Instance size: 24 bytes Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total ------------------------- 重量鎖： ------------------------- com.wlf.springcloudgateway.javabean.HelloWorld object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 4 (object header) ca da 66 17 (11001010 11011010 01100110 00010111) (392616650) 4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 8 4 (object header) 88 49 0e 17 (10001000 01001001 00001110 00010111) (386812296) 12 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 16 8 java.lang.String HelloWorld.name (object) Instance size: 24 bytes Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total ------------------------- ------------------------- com.wlf.springcloudgateway.javabean.HelloWorld object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 4 (object header) ca da 66 17 (11001010 11011010 01100110 00010111) (392616650) 4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 8 4 (object header) 88 49 0e 17 (10001000 01001001 00001110 00010111) (386812296) 12 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 16 8 java.lang.String HelloWorld.name (object) Instance size: 24 bytes Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total ------------------------- Process finished with exit code 0
我本機是64位的，所以markWord、class pointer、array length都是8字節：
有鎖、無鎖，看標黃的00、01，是否偏向鎖，看標紅的那一位。同一個對象的class pointer是一致的，從標黃處也能看出來。普通對象是無鎖(01)的，首次加鎖后變成了輕量鎖(00，為啥不是偏向鎖？參見)。接着再另起兩個線程競爭鎖，原來的輕量鎖膨脹為重量鎖。這里有個問題：為啥偏向鎖沒有出來冒泡？答案參見偏向鎖是個什么東東？