Java并发编程问题汇总二：对象布局

对象在内存中分为三大部分：对象头、实例数据、对齐填充。

而对象头又分为两部分：MarkWord，类型指针。

今天的主角就是MarkWord，包含了对象运行时的信息：hash、gc分代年龄、锁状态、线程持有的锁，偏向锁id等等。

MarkWord与锁

Mark Work的每个标志位，并不是固定的含义。为了保证内存使用的高效，MarkWord被设计成了非固定的设据结构。根据最后两个bit，来确定目前对象处于什么状态，从而确定其他位代表什么意义。

例如，当锁标志位是01的时候，表示未锁定，前25bit表示对象的hash，接下来4个bit表示分代年龄，等等等等。

对象上锁的过程如下：

1. 当前对象没有被锁定，锁标志位是01. 当对象进入同步块时（当前对象是01未锁定），虚拟机首先在栈帧上建立一个名字叫Lock Record的空间，存储当前MarkWord的copy。
2. 虚拟机尝试使用CAS的方式，将MarkWord更新为指向LockRecord的指针，并将锁标志更新为00,如果成功了，则对象处于轻量锁定状态。
3. 如果没有成功，则检查是否当前对象的MarkWord指向当前线程的LockRecord，如果是，则重入即可。
4. 否则表明多个线程在争抢对象，这个时候，锁标志位变为10,也就是膨胀为重量级锁。其他线程也就进入阻塞状态。

偏向锁

JDK1.6之后，为了进一步增加性能，引入了偏向锁。

偏向锁跟无锁的锁标志一样，不同的是倒数第三个bit。当这个bit是0的时候，表示是无锁，如果是1,表示是课偏向锁。

过程如下：

1. 当线程第一次获取到这个对象时，使用CAS将MarkWrod设置为偏向状态，并把线程ID写入到钱23bit中，后面都不会再出现cas操作了。
2. 知道另一个线程尝试获取，JVM根据对象是否处于锁定状态，决定是否撤销偏向锁或者改成轻量级锁。