通过OpenJDK官方提供的JOL(Java Object Layout)工具，我们即可很方便分析、了解一个Java对象在内存当中的具体布局情况。这里将在64位的HotSpot Java虚拟机环境下进行分析、测试

Java 对象的内存布局

Java的实例对象、数组对象在内存中的组成包括如下三部分：对象头Header、实例数据、内存填充。示意图如下所示

对象头：其主要包括两部分数据：Mark Word、Class对象指针。特别地对于数组对象而言，其还包括了数组长度数据。在64位的HotSpot虚拟机下，Mark Word占8个字节，其记录了Hash Code、GC信息、锁信息等相关信息；而Class对象指针则指向该实例的Class对象，在开启指针压缩的情况下占用4个字节，否则占8个字节；如果其是一个数组对象，则还需要4个字节用于记录数组长度信息。这里列出64位HotSpot虚拟机Mark Word的具体含义，以供参考。需要注意的是在下图的Mark Word中，左侧为高字节，右侧为低字节

实例数据：用于存放该对象的实例数据
内存填充：64位的HotSpot要求Java对象地址按8字节对齐，即每个对象所占内存的字节数必须是8字节的整数倍。因此Java对象需要通过内存填充来满足对齐要求

Note：

在64位的HotSpot虚拟机下，类型指针、引用类型需要占8个字节。显然这大大增加了内存的消耗和占用。为此从JDK 1.6开始，64位的JVM支持UseCompressedOops选项。其可对OOP(Ordinary Object Pointer，普通对象指针)进行压缩，使其只占用4个字节，以达到节约内存的目的。在JDK 8下，该选项默认启用。当然也可以通过添加JVM参数来显式进行配置

1 2	-XX:+UseCompressedOops // 开启指针压缩 -XX:-UseCompressedOops // 关闭指针压缩

实践

利用JOL工具分析很简单，首先在POM添加添加其Maven依赖

<!-- JOL依赖 -->
<dependency>
  	<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
  	<artifactId>jol-core</artifactId>
  	<version>0.9</version>
</dependency>

然后编写一个简单的Java类，以供我们进行后续分析

@Data
@Builder
public class Car {
    private int id;
    private String type;
    private double price;
    private char level;
}

下面，我们分别构造处Car对象、数组对象，然后通过JOL工具进行内存布局的分析

public class JOLDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Car car = Car.builder()
                .id(1)
                .type("SUV")
                .level('A')
                .price(22.22)
                .build();


        System.out.println( ClassLayout.parseInstance(car).toPrintable() );
        
        int[] array = new int[3];
        array[0] = 11;
        array[1] = 22;
        array[2] = 33;
        System.out.println( ClassLayout.parseInstance(array).toPrintable() );

    }
}

这里我们设置了JVM选项-XX:-UseCompressedOops以关闭指针压缩。下面即是Java对象的内存布局信息输出及相关分析结果，这里笔者的CPU主机字节序为小端

参考文献

深入理解Java虚拟机·第2版周志明著

xyZGHio

JOL：分析Java对象的内存布局

Java 对象的内存布局

实践

参考文献