java对象内存布局由对象头、实例数据和对齐填充三部分构成:对象头含mark word(8字节)、类型指针(4或8字节)及可选数组长度(4字节);实例数据按字段宽度降序重排以提升紧凑度;对齐填充补足至8字节倍数以适配cpu缓存行。

Java对象的内存布局由对象头和实例数据两大部分构成,再加上对齐填充共同组成完整结构。对象头负责承载运行时元信息,实例数据存放实际字段值,二者在堆中严格按序紧邻排列。
对象头:存放对象身份与状态信息
对象头是每个Java对象的起始部分,不存储业务数据,只记录运行期关键元信息,分为两个固定区域:
- Mark Word(8字节):动态复用字段,内容随对象状态实时切换——无锁时存hashCode,偏向锁时存线程ID和时间戳,轻量级锁时存栈中Lock Record地址,重量级锁时存Monitor指针,GC时存分代年龄和标记位;
- 类型指针(4或8字节):指向Metaspace中该类的Klass结构,用于类型判断和方法分派;64位JVM默认开启指针压缩(-XX:+UseCompressedOops),此时为4字节,否则为8字节;
- 数组长度字段(仅数组对象,4字节):普通对象没有此项,数组对象在类型指针后额外增加一个int型长度字段。
因此,普通对象头大小为12字节(压缩指针)或16字节(未压缩),数组对象则再加4字节,变为16或20字节。
实例数据:字段值的真实落地方
紧跟对象头之后,是所有非静态实例字段的存储区域。这部分不是按源码顺序排列,而是由JVM重排以提升空间利用率:
- 父类字段一定排在子类字段之前;
- JVM按字段宽度降序排列:long/double → int → char/short → byte/boolean → 引用类型;
- 目的是利用宽字段后的空隙塞入窄字段(例如一个int占4字节,后面2字节空档可放入两个byte);
- 引用类型字段只存对象地址(4或8字节),所引用的对象本身另在堆中分配。
对齐填充:补足8字节边界
对象总大小必须是8字节的整数倍,不足则用无意义的0字节补齐:
- 原因在于CPU访问对齐内存更高效,也利于缓存行(Cache Line)利用;
- 例如对象头12字节 + 实例数据11字节 = 23字节 → 向上对齐到24字节,补1字节;
- 填充字节不携带语义,纯属物理空间占位,不影响逻辑行为。
这三部分共同构成一个对象在堆中的完整物理布局,直接影响对象大小、内存占用和GC效率。
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