在Java编程中，理解对象的内存地址是深入掌握JVM内存管理的重要基础，虽然Java语言设计为屏蔽底层内存细节，提供自动垃圾回收机制，但在调试、性能优化或与本地代码交互时，获取对象地址的需求仍然存在，本文将系统介绍Java中获取对象地址的多种方法、底层原理及注意事项。
通过System.identityHashCode获取伪地址
Java中获取对象地址最直接的方法是调用System.identityHashCode()方法，该方法返回对象的哈希码，该哈希码在默认情况下（未重写hashCode()方法）与对象的内存地址相关，需要注意的是，这个值并非真正的内存地址,而是JVM根据对象地址计算得出的一个整数。
Object obj = new Object(); System.out.println(System.identityHashCode(obj));
输出结果在不同JVM实现中可能不同，且同一对象在不同运行时的哈希码也可能变化,该方法仅适用于需要唯一标识对象但不依赖绝对地址的场景。
使用Unsafe类获取真实地址
sun.misc.Unsafe类提供了直接操作内存的方法，其中getObjectAddress()方法可以返回对象的真实内存地址，由于该类属于JVM内部API,使用时需要通过反射获取实例：
Field theUnsafeField = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
theUnsafeField.setAccessible(true);
Unsafe unsafe = (Unsafe) theUnsafeField.get(null);
Object obj = new Object();
long address = unsafe.getLong(obj, 8L); // 偏移量可能因JVM版本不同而变化
使用Unsafe类存在显著风险：它是非公开API，不同JVM版本可能不兼容；直接操作内存可能导致JVM崩溃或安全问题，仅应在特殊场景（如高性能编程）下谨慎使用,并确保代码的可移植性。
通过JVM命令行工具获取地址
在调试过程中，可以通过JVM提供的命令行工具获取对象地址，使用jmap工具可以生成堆转储文件,通过分析该文件可获取对象的内存布局信息：
jmap -dump:format=b,file=heapdump.hprof <pid>
配合MAT（Memory Analyzer Tool）等工具，可以查看对象在堆中的具体地址，这种方法适用于离线分析,无法在运行时动态获取地址。
使用Java Agent技术
Java Agent技术允许在类加载时修改字节码，从而插入获取对象地址的逻辑，通过编写Agent类并实现ClassFileTransformer接口,可以在对象创建时记录其地址：
public class ObjectAddressAgent {
public static void premain(String args, Instrumentation inst) {
inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
@Override
public byte[] transform(ClassLoader loader, String className,
Class<?> classBeingRedefined,
ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) {
// 插入字节码获取对象地址
return classfileBuffer;
}
});
}
}
这种方法需要打包为jar文件并通过-javaagent参数启动JVM，实现较为复杂,适用于深度监控场景。
JNI调用获取本地地址
通过Java Native Interface（JNI），可以在本地代码（如C/C++）中获取Java对象的内存地址,实现步骤包括：
- 声明native方法：
public class NativeAddress { static native long getAddress(Object obj); } - 编写本地方法实现：
#include <jni.h> JNIEXPORT jlong JNICALL Java_NativeAddress_getAddress(JNIEnv *env, jclass clazz, jobject obj) { return (jlong)(env->GetIntField(obj, someFieldID)); } - 编译生成动态链接库并在Java中加载，这种方法适用于需要与本地代码交互的场景,但增加了系统复杂性和维护成本。
注意事项与最佳实践
- 地址的可移植性：不同JVM实现（HotSpot、OpenJ9等）和操作系统对内存地址的表示方式不同,获取的地址可能无法跨环境使用。
- 性能影响：频繁获取对象地址会显著降低程序性能,应在调试或特殊场景使用。
- 安全性：直接操作内存可能破坏JVM的内存管理机制,导致不可预测的错误。
- 替代方案：大多数情况下，使用
System.identityHashCode()或对象引用即可满足唯一标识需求,无需获取真实地址。
Java中获取对象地址的方法多种多样，从简单的API调用到底层的内存操作，每种方法都有其适用场景和局限性，对于大多数开发者而言，System.identityHashCode()提供了足够的安全性和便捷性；而在需要高性能或深度调试的场景中，可以考虑Unsafe或JNI技术，但必须充分评估风险，理解这些方法的底层原理，有助于更好地掌握Java内存管理机制，编写更高效、更健壮的程序，在实际开发中，应始终优先考虑Java语言提供的抽象机制,仅在必要时才深入底层细节。
