对象的内存布局
在HotSpot虚拟机中，对象在内存中的布局可以分为3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对象填充（Padding）。

实例数据： 包括了对象的所有成员变量，大小由各变量的类型决定，包括基本类型和引用类型，这是对象真正存储的有效信息；

对齐填充： 由于虚拟机要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，填充数据的存在主要是为了字节对齐。

对象头： HotSpot虚拟机的对象头主要包括两部分数据：标记字段（Mark Word）、类型指针（Class Pointer）。如果是数组的话，还包括数组长度，不是数组就没这部分。

虚拟机通过对象头的这个类型指针（也称为Klass Word）来确定这个对象是哪个类的实例。下面我们重点介绍一下对象头的Mark word。

Mark word

Mark Word 用于存储对象自身的运行时数据，Java对象头以一字宽的长度存储Mark Word，里面包含了对象的hashCode，分代年龄和锁标记位。

在32位虚拟机中，1字宽等于4字节，即32bit；在64位虚拟机下，1字宽等于64bit。

运行期间，Mark Word的数据类型会随着锁标志位的改变而改变，一共有以下几种状态：无锁态、偏向锁、轻量级锁、重量级锁和可回收（GC标志）。

回顾前文介绍过 synchronized 关键字为临界区代码加的是对象锁，也就是重量级锁，是通过监视器对象（ObjectMonitor）来实现线程互斥的，有时也被翻译为管程，其底层是依赖于操作系统的互斥量。当对象的锁状态为重量级锁时，Mark Word中的指针就指向了Monitor的地址。

由于互斥锁的线程切换系统开销太大，所以后来Java虚拟机又引入了开销更小的偏向锁和轻量级锁，适用于线程竞争不激烈的场合使用。JVM可以通过参数 -XX:-UseBiasedLocking 选择开启或不开启偏向锁。

如果不开启偏向锁，那么刚创建的对象的锁状态就是无锁态，即锁标志位是01，Mark word中存储的是对象hashcode；如果开启偏向锁，那么刚创建的对象的锁状态是偏向锁状态，线程Id为0，表示尚未有线程获取，不偏向任何线程；偏向锁被线程获取以后，Mark word就存储线程Id。

开启偏向锁的JVM，随着线程竞争的升级，会将偏向锁升级为轻量级锁，再进一步膨胀为重量级锁。对象的Mark word中的数据和锁标志位也会随之改变。

当一个对象被标记了GC标志，那么这个对象即将被垃圾回收，Mark Word中的数据自然是空的了。

我会持续更新关于物联网、云原生以及数字科技方面的文章，用简单的语言描述复杂的技术，也会偶尔发表一下对IT产业的看法，欢迎大家关注，谢谢。