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java各種類型對象占用內(nèi)存情況分析

 更新時間:2021年04月22日 14:22:10   作者:獅少  
這篇文章主要介紹了java各種類型對象占用內(nèi)存情況分析,對內(nèi)存或者性能優(yōu)化感興趣的同學(xué),一定要看一下

前言

其實一般的程序猿根本不用了解這么深,只有當(dāng)你到了一定層次,需要了解jvm內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制,或者高并發(fā)多線程下,你寫的代碼對內(nèi)存有影響,你想做性能優(yōu)化。等等等等,一句話,當(dāng)你想深入了解java對象在內(nèi)存中,如何存儲,或者每個對象占用多大空間時,你會感謝這篇文章

本文主要分析jvm中的情況,實驗環(huán)境為64位window10系統(tǒng)、JDK1.8,使用JProfiler進(jìn)行結(jié)論驗證

很多描述以及 概念是基于你懂基本java知識的,如果你看起來有點(diǎn)吃力,要加油咯

本片更偏重驗證,更多理論,請參考:https://segmentfault.com/a/1190000006933272

內(nèi)存公式:Java對象的內(nèi)存布 = 對象頭(Header) + 實例數(shù)據(jù)(Instance Data) + 補(bǔ)齊填充(Padding)。

補(bǔ)齊填充:Java對象占用空間是8字節(jié)對齊的,即所有Java對象占用bytes數(shù)必須是8的倍數(shù)

Shallow Size

對象自身占用的內(nèi)存大小,不包括它引用的對象。
針對非數(shù)組類型的對象,它的大小就是對象與它所有的成員變量大小的總和。當(dāng)然這里面還會包括一些java語言特性的數(shù)據(jù)存儲單元。
針對數(shù)組類型的對象,它的大小是數(shù)組元素對象的大小總和。

Retained Size

Retained Size=當(dāng)前對象大小+當(dāng)前對象可直接或間接引用到的對象的大小總和。(間接引用的含義:A->B->C, C就是間接引用)
換句話說,Retained Size就是當(dāng)前對象被GC后,從Heap上總共能釋放掉的內(nèi)存。
不過,釋放的時候還要排除被GC Roots直接或間接引用的對象。他們暫時不會被被當(dāng)做Garbage。

基本數(shù)據(jù)類型占用

類型 占用空間
boolean、byte 1byte
short、char 2byte
int、float 4byte
long、double 8byte

接下來用JProfiler驗證:

1.新建一個空對象,觀察空對象內(nèi)存占用

public class TestObject {
}

對象占用內(nèi)存 16b,如圖

結(jié)論:一般自建空對象占用內(nèi)存 16b,16 = 12(Header) + 4(Padding)

2.在TestObj中新增一個 int 屬性,觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
    private int i;

}

對象占用內(nèi)存 16b,如圖

結(jié)論:int 占用 4b, 16 = 12(Header) + 4(int)

3.在TestObj中新增一個 long 屬性,觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
    private long i;

}

對象占用內(nèi)存 24b,如圖

結(jié)論:long 占用 8b, 24 = 12(Header) + 8(long) + 4(Padding)

其余基本類型可以參照以上自行驗證,原理一樣

包裝類型占用

包裝類(Boolean/Byte/Short/Character/Integer/Long/Double/Float)占用內(nèi)存的大小 = 對象頭大小 + 底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型的大小。

包裝類和其他引用類一樣,會產(chǎn)生一個引用(reference)

類型 占用空間
Boolean、Byte 16byte
Short、Char 16byte
Integer、Float 16byte
Long、Double 24byte

1.在TestObj中新增一個 Integer 屬性,觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
   private Integer  i =128;

}

對象占用內(nèi)存 32b,如圖

結(jié)論:Integer 占用 16b, 32 = 12 (Header) + 16(Integer) + 4(reference)

特別的:-128~127 在常量池,只占用 4b,且不產(chǎn)生引用(reference)

2.在TestObj中新增一個 Long 屬性,觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
   private Long  l = new Long(1);

}

對象占用內(nèi)存 40b,如圖

結(jié)論:Long 占用 24b, 40 = 12 (Header) + 24(Long) + 4(reference)

其余包裝類型可以參照以上自行驗證,原理一樣

基本類型數(shù)組占用

64位機(jī)器上,數(shù)組對象的對象頭占用24 bytes,啟用壓縮后占用16字節(jié)。比普通對象占用內(nèi)存多是因為需要額外的空間存儲數(shù)組的長度(普通16b-12b)。

對象數(shù)組本身的大小=數(shù)組對象頭 + length * 存放單個元素大小

在TestObj中新增一個 char[] 屬性,觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
   private char[] c = {'a','b','c'};

}

char[] c占用內(nèi)存 40b,如圖

結(jié)論:char[3] 占用 24b, 24 = 40 - 16,24 = 16(Header) + 3 * 2(char) + 2(Padding)

封裝類型數(shù)組占用

封裝類型數(shù)組比基本類型的數(shù)組,需要多管理元素的引用

對象數(shù)組本身的大小=數(shù)組對象頭+length * 引用指針大小 + length * 存放單個元素大小

在TestObj中新增一個 Integer[] 屬性,觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
    private Integer[] i = {128,129,130};

}

Integer[] i占用內(nèi)存 80b,如圖

結(jié)論:Integer[3] 占用 80b, 80 = 96 - 16, 80 = 16(Header) + 3 * 4 (reference)+ 3 * 16(Integer) +4(padding)

String占用內(nèi)存

在TestObj中新增一個空 String 屬性,觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
    private String s = new String("");

}

對象占用內(nèi)存 40b,如圖

結(jié)論:String 本身占用 24b, 24 = 40 -16,也就是說空""也需要16b

注意:這里為什么要寫String s = new String("")?請自己思考,不寫會怎么樣?

答:如果寫成String s = “”,是不會再堆中開辟內(nèi)存的,也就看不到String占用的空間,你看到的將會是下面的,至于為什么,都是因為final

以上就是java各種類型對象占用內(nèi)存情況分析的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于java對象占用內(nèi)存分析的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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