Mark Word是JVM对象头中动态复用的8字节关键字段，存储哈希码、锁状态、GC年龄等信息；哈希码延迟计算并受锁状态影响；锁状态含无锁、偏向、轻量级、重量级及GC标记五种编码；分代年龄与锁位存在竞争，重量级锁会覆盖age；可通过JOL工具验证。
对象头中的 Mark Word 是 JVM 对象内存布局中非常关键的一部分，它在 64 位 HotSpot 虚拟机中通常占 8 字节（未开启指针压缩时），用于紧凑存储多个动态信息：对象哈希码、锁状态、GC 分代年龄、偏向线程 ID 等。这些信息并非同时存在，而是通过位域复用，依据对象当前状态动态解释。
哈希码的延迟计算与存储
Object.hashCode() 返回的哈希码默认由 JVM 生成，并非对象创建时立即计算。首次调用时，JVM 会基于某种随机或时间相关的算法生成一个 31 位整数，写入 Mark Word 的低 31 位（高 1 位用于标识是否已设置哈希）。若对象已加锁（如轻量级锁、重量级锁），哈希码会被移出 Mark Word，暂存于对应锁记录或对象监视器中，解锁后不再恢复——这意味着加锁后调用 hashCode() 可能触发锁膨胀并迁移哈希值。
锁状态的五种编码形式
Mark Word 利用最低 2–3 位表示锁标志位，配合高位组合表达不同锁状态：
- 无锁状态：最后 2 位为 01，高位存哈希码或分代年龄
- 偏向锁：最后 2 位为 01，第 3 位为 1，高位存偏向线程 ID 和 epoch
- 轻量级锁：最后 2 位为 00，高位存指向栈中锁记录的指针
- 重量级锁：最后 2 位为 10，高位存指向 ObjectMonitor 的指针
- GC 标志（如 CMS/ G1 的 mark word 复用）：最后 2 位为 11，表示该对象正在被 GC 标记或需特殊处理
GC 分代年龄与锁状态的位域竞争
在未启用偏向锁（-XX:-UseBiasedLocking）或偏向锁关闭后，Mark Word 中原本存放偏向线程 ID 的 54 位可复用于存储 分代年龄（age）。此时 age 占 4 位（最大 15），配合锁标志位共同编码。例如：对象每经历一次 Minor GC 且存活，age 加 1；当 age ≥ 阈值（默认 15，可通过 -XX:MaxTenuringThreshold 设置），对象晋升至老年代。注意：一旦对象进入重量级锁状态，age 信息即被覆盖，GC 不再依赖 Mark Word 中的 age 字段做晋升决策，而是通过其他机制（如 TLAB 分配位置、卡表标记等）跟踪。
实际调试与验证建议
可通过 JOL（Java Object Layout）工具查看对象头布局：
- 运行
new Object()后打印其对象头，观察初始 Mark Word 值（通常含随机哈希或全 0） - 调用
System.identityHashCode()后再次查看，确认哈希位是否写入 - 在同步块中执行同一对象，观察 Mark Word 末位变化（00 / 10）及高位指针变化
- 配合 -XX:+PrintGCDetails 和 -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly（需 hsdis）分析锁升级与 GC 交互细节
