【Java】运行时Java对象在内存中是如何存储的？

翻译自这一篇文章

我们知道函数在内存中实现为一个活动记录的栈。我们也知道Java方法在JVM栈区中实现为一个帧栈而Java对象是在堆区进行分配的。

Java对象在堆内存中是怎样的呢？一旦对象保存在内存中，就只是字节序列。

那么我们如何知道去哪里查找某个字段？在编译器内部保留一个内部表，来记录每个字段的偏移量。

下面的例子，是关于类“Base”(B)的对象布局。这个类中没有任何方法，类方法在内存中的存储方法会在下一节说到。

如果我们有一个类“Derived”(D)继承了这个“Base”类。那么内存分布就如下

子对象有着与父对象相同的内存分布，只不过它还需要多一些的空间来存放新增的成员。这种布局方式的好处在于，一个B类型的指针指向D对象时，仍然可以在内存区域的开始部分找到B对象。因此，通过B引用来对D对象进行操作都保证是安全的，从而也就不必动态地检查B指向的是什么。

按照同样的逻辑，方法可以被放在对象的开头处。

不过，这个方法效率不高。如果一个类中有很多方法(比如说，M个)，那么每个对象都必须有O(M)的指针集。此外，每一个对象都需要有可容纳O(M)指针的空间。这些要求使得创建对象更慢而对象占用更大。

最佳是方法就是去创建一个虚函数表，这是一个指针数组，其中的指针指向某个类的具体成员函数实现。为每一个类创建一个虚函数表的实例，并在每个对象中保存一个指向虚函数表的指针。

这个就是最优化的方法。