本文将讨论Java虚拟机64位中的指针压缩的实现，该虚拟机由UseCompressedOops选项控制，并且默认情况下从Java SE 6u23开始对64位系统启用。

问题描述

在64位JVM中，指针占用的内存空间（惊喜）是32位内存的两倍。与32位架构的相同代码相比，这可以使数据大小增加1.5倍。同时，在32位体系结构中，只能寻址2 ^ 32字节（4 GB），这在现代世界中是很小的。

让我们编写一个小程序，看看Integer对象占用多少字节：

import java.util.stream.IntStream; import java.util.stream.Stream; class HeapTest { public static void main(String ... args) throws Exception { Integer[] x = IntStream.range(0, 1_000_000).boxed().toArray(Integer[]::new); Thread.sleep(6000000); Stream.of(x).forEach(System.out::println); } }

在这里，我们突出显示了Integer类的一百万个对象，并长时间入睡。最后一行是必需的，以便编译器不会突然忽略数组的创建（尽管在我的机器上，对象的创建通常没有此行）。

我们在禁用指针压缩的情况下编译并运行程序：

 > javac HeapTest.java > java -XX:-UseCompressedOops HeapTest

使用jcmd实用程序，我们查看内存分配：

 > jps 45236 HeapTest ... > jcmd 45236 GC.class_histogram

图片显示对象总数为1000128 ，这些对象占用的内存大小为24003072字节 。即每个对象24个字节（为什么下面要写24个字节）。

这是同一程序的内存，但UseCompressedOops标志处于打开状态 ：

现在每个对象占用16个字节 。
压缩的优点很明显=）

解决方案

JVM如何压缩指针？这项技术称为压缩哎呀 。 Oop代表普通对象指针或普通对象指针 。

诀窍是在64位系统中，内存中的数据与机器字对齐，即每个8字节。该地址的末尾总是三个零位。

如果通过将地址向右移动3位来保存指针（该操作称为编码），并且在使用之前将地址向左移动3位（分别为解码），则可以容纳35位大小的32位指针，即地址最大为32 GB （2 ^ 35字节）。

如果程序的堆大小超过32GB，则压缩将停止工作，并且所有指针的大小将变为8个字节。

启用UseCompressedOops选项时，将压缩以下类型的指针：

每个对象的类字段
类字段对象
对象数组的元素。

JVM本身的对象从不压缩。在这种情况下，压缩发生在虚拟机级别，而不是字节码。

阅读有关在内存中放置对象的更多信息

现在，让我们使用jol实用程序（Java对象布局）来仔细了解Integer在不同JVM中占用的内存量：

 > java -jar jol-cli-0.9-full.jar estimates java.lang.Integer ***** 32-bit VM: ********************************************************** java.lang.Integer object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 8 (object header) N/A 8 4 int Integer.value N/A 12 4 (loss due to the next object alignment) Instance size: 16 bytes Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total ***** 64-bit VM: ********************************************************** java.lang.Integer object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 16 (object header) N/A 16 4 int Integer.value N/A 20 4 (loss due to the next object alignment) Instance size: 24 bytes Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total ***** 64-bit VM, compressed references enabled: *************************** java.lang.Integer object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 12 (object header) N/A 12 4 int Integer.value N/A Instance size: 16 bytes Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total ***** 64-bit VM, compressed references enabled, 16-byte align: ************ java.lang.Integer object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 12 (object header) N/A 12 4 int Integer.value N/A Instance size: 16 bytes Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total

“ 64位VM”和“ 64位VM，启用了压缩引用”之间的区别是将对象标头减少4个字节。另外，在没有压缩的情况下，有必要再增加4个字节来对齐内存中的数据。

这个对象头是什么？为什么减少4个字节？