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一个Java对象到底占用多大内存?

一个Java对象到底占用多大内存?

作者: 美团Java | 来源:发表于2019-05-09 21:59 被阅读359次

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    最近在调研MAT和VisualVM源码实现,遇到一个可疑问题,两者计算出来的对象大小不一致,该信哪个?

    为了复现这个问题,准备了4个简单类:

    class AAAAA {}
    
    class BBBBB {
        int a = 1;
    }
    
    class CCCCC {
        long a = 1L;
    }
    
    class DDDDD {
        String s = "hello";
    }
    

    再来个主函数:

    final List<AAAAA> aaa = new ArrayList<>(100000);
    final List<BBBBB> bbb = new ArrayList<>(100000);
    final List<CCCCC> ccc = new ArrayList<>(100000);
    final List<DDDDD> ddd = new ArrayList<>(100000);
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        aaa.add(new AAAAA());
        bbb.add(new BBBBB());
        ccc.add(new CCCCC());
        ddd.add(new DDDDD());
    }
    

    本地环境是64位的JDK8,默认的启动参数,运行之后通过jmap -dump命令生成dump文件,分别用MAT和VisualVM打开。

    MAT

    通过MAT打开,可以发现ABD对象大小都是16字节,反而C对象大小为24字节

    VisualVM

    通过VisualVM打开,可以发现显示的大小和MAT的有蛮大的差别。

    哪个才是正确的?

    要回答这个问题,首先得清楚的知道JVM中一个对象的内存布局。

    JVM中一个对象包含3个部分:对象头、实例数据和对齐填充。

    对象头

    这里不讲对象头是个什么东西,感兴趣的同学可以看我的其它文章。
    对象头的大小一般和系统的位数有关,也和启动参数UseCompressedOops有关:

    • 32位系统,占用 8 字节
    • 64位系统,开启UseCompressedOops时,占用 12 字节,否则是16字节

    实例数据

    原生类型的内存占用情况如下:

    • boolean 1
    • byte 1
    • short 2
    • char 2
    • int 4
    • float 4
    • long 8
    • double 8

    引用类型的内存占用和系统位数以及启动参数UseCompressedOops有关

    • 32位系统占4字节
    • 64位系统,开启UseCompressedOops时,占用4字节,否则是8字节

    对齐填充

    在Hotspot中,为了更加容易的管理内存,一般会使用8字节进行对齐。

    意思是每次分配的内存大小一定是8的倍数,如果对象头+实例数据的值不是8的倍数,那么会重新计算一个较大值,进行分配。

    结果

    有了对象各部分的内存占用大小,可以很轻松的计算出ABCD各对象在64位系统,且开启UseCompressedOops参数时的大小。

    • A对象只包含一个对象头,大小占12字节,不是8的倍数,需要加上4字节进行填充,一共占16字节
    • B对象包含一个对象头和int类型,12+4=16,正好是8的倍数,不需要填充。
    • C对象包含一个对象头和long类型,12+8=20,不是8的倍数,使用4个字节进行填充,占24字节
    • D对象包含一个对象头和引用类型,12+4=16,正好是8的倍数,不需要填充。

    所以,VisualVM的显示结果有问

    • 首先,没有考虑是否开启UseCompressedOops
    • 其次,没有考虑对齐填充的情况

    感兴趣的同学,可以动手实践一下,加深对对象内存布局的印象。

    经过这段时间对MAT和VisualVM源码的研究,发现MAT的功能不是强大一点点,建议大家以后都使用MAT对dump文件进行分析。

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