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验证知识:JVM堆内存优化技术:指针压缩

验证知识:JVM堆内存优化技术:指针压缩

作者: 程序员爸爸 | 来源:发表于2020-09-07 23:08 被阅读0次

想要将知识转化为能力,第一步进行知识拆解,第二步,进行验证应用.

前置知识

  1. oop是什么

    oop, 原意object origin pointer, 原始对象指针.对应虚拟机中的kclass地址,可以理解为对象在堆内存中的地址指针.

  2. 寻址空间

    32位cpu架构,最大寻址内存为4g(2的32次方),64位cpu架构,寻址内存为TB级别(2的64次方)

  3. 对象的内存布局

    对象在堆内存中 = 对象头+实例数据+对齐补充.
    对象头= markword + kclass地址(即oop),
    对象在内存中所占内存是8个倍数,所以有对齐补充。

  4. markword 占多少内存

    markword就是 锁的标记,锁分类,gc年龄等,32位默认是4字节,64位默认是8字节.

  5. kclass地址是占用多少内存

    kclass是堆内存地址,在没有开启指针压缩的情况下,32位jvm中,是4字节,64位jvm中,8字节.那么可以推出这样的结论,jvm由32位升级为64位,堆内存可以设置更大了,同时对象的引用地址(oop)消耗的内存也增大了.进而可以推出对象的引用地址增大了,其他地方的可用内存就变小了.

那么有方法可以解决将jvm的堆内存增大的同时,还保留了32位jvm的引用地址占用内存小的特点吗?

由此,引用指针压缩技术诞生了.

为什么使用指针压缩技术

  1. 结论一:jdk7以后,默认开启指针压缩。
    可以通过打开jvm启动参数-XX:+PrintCompressedOopsMode验证
  2. 结论二:指针压缩技术开启,可以减少对象在堆内存的指针地址消耗。

验证结论

测试环境:

  • MacBook pro 64位 cpu
  • jdk13 64位

这里我们计算integer的大小。

  1. jvm默认启动方式,即开启指针压缩。

    int 基础类型=4字节,integer对象会在堆中分配内存,integer大小= 8字节(markword)+4字节(压缩后kclass地址)+4字节(int数据)=16字节

    即:Integer期望内存大小为16字节,下面我们运行程序看看。

  <dependency>
            <groupId>org.apache.lucene</groupId>
            <artifactId>lucene-core</artifactId>
            <version>4.0.0</version>
  </dependency>
public class ObjectSize {

    public static void main(String[] args) {
        Integer a = 12;//占据16字节 = 4 + 8 对象头+4个字节int
      System.out.println(RamUsageEstimator.shallowSizeOf(a)+"字节");
    }
}
[0.010s][warning][arguments] -XX:+PrintCompressedOopsMode is deprecated. Will use -Xlog:gc+heap+coops=info instead.
[0.037s][info   ][gc,heap,coops] Heap address: 0x0000000081a00000, size: 2022 MB, Compressed Oops mode: 32-bit
16字节 
  1. 关闭指针压缩,Integer的内存大小。
    integer大小= 8字节(markword)+8字节(未压缩后kclass地址)+4字节(int数据)+ 4字节(padding补齐)=24字节

关闭指针压缩:-XX:-UseCompressedOops

打印台如下

[0.009s][warning][arguments] -XX:+PrintCompressedOopsMode is deprecated. Will use -Xlog:gc+heap+coops=info instead.
24字节

由此,结论也被验证过了,记住它吧。

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