開(kāi)始先拋出一個(gè)問(wèn)題：一個(gè)對(duì)象o，Object o = new Object();創(chuàng)建完成后會(huì)占用多少字節(jié)的內(nèi)存？

要能回答這個(gè)問(wèn)題，就需要了解java對(duì)象的內(nèi)存布局。

對(duì)象內(nèi)存布局

一個(gè)Java對(duì)象在內(nèi)存中包括對(duì)象頭、實(shí)例數(shù)據(jù)和對(duì)齊填充三個(gè)部分。如下圖所示：

對(duì)象頭

• Mark Word：包含一系列的標(biāo)記位比如hashcode、GC分代年齡、偏向鎖位，鎖標(biāo)志位等。這個(gè)Mark Word在對(duì)象被加了不同量級(jí)的鎖時(shí)所包含的內(nèi)容和布局都有所不同，這涉及到鎖升級(jí)的知識(shí)，暫不展開(kāi)討論
• Klass Pointer：是一個(gè)指針，指向描述這個(gè)對(duì)象類(lèi)型的元對(duì)象，例如Object.class,User.class等

實(shí)例數(shù)據(jù)

• instance data：描述成員變量的信息，如果成員變量是引用類(lèi)型，那么它就是一個(gè)指針。instance data的大小是所有成員變量的占用空間（基本數(shù)據(jù)類(lèi)型大小+指針大?。?/li>

對(duì)齊

• padding：在java中，為了能夠更加高效的利用內(nèi)存空間，會(huì)將對(duì)象大小設(shè)定為8bytes的整數(shù)倍，如果對(duì)象頭+實(shí)例數(shù)據(jù)的大小不是8bytes的倍數(shù)，那么會(huì)在padding區(qū)域填充幾個(gè)字節(jié)，使得對(duì)象占用空間是8bytes的倍數(shù)

那么對(duì)象布局中各個(gè)部分占用內(nèi)存空間到底多大呢？

對(duì)象占用內(nèi)存空間

由于目前64位操作系統(tǒng)已經(jīng)基本普及，下面只分析64位操作系統(tǒng)下的情況

指針壓縮

在64位系統(tǒng)中，一個(gè)指針占64 bits也就是8 bytes，而在32位系統(tǒng)中指針只占4個(gè)字節(jié)，于是為了能夠減少內(nèi)存消耗，從JDK1.6開(kāi)始，JVM會(huì)默認(rèn)支持指針壓縮，會(huì)將指針大小壓縮成4個(gè)字節(jié)，

這涉及到兩個(gè)參數(shù)-XX:+UseCompressedOops，-XX:+UseCompressedClassPointers。

• UseCompressedOops：oops: ordinary object pointer，普通對(duì)象指針壓縮，例如Object o = new Object();其中o就是個(gè)指向new Object()對(duì)象的指針，o在指針壓縮前占用8個(gè)字節(jié)，在指針壓縮后占用4個(gè)字節(jié)
• UseCompressedClassPointers：壓縮Klass Pointer，壓縮前8個(gè)字節(jié)，壓縮后4個(gè)字節(jié)

對(duì)象頭

Mark Word占8個(gè)字節(jié)

• Klass Pointer：開(kāi)啟（默認(rèn)）壓縮4個(gè)字節(jié)，不開(kāi)啟壓縮8個(gè)字節(jié)

實(shí)例數(shù)據(jù)

• instance data：根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算：如果成員變量是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，那么占用空間就是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的大小，Java的8大基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的大小如下：

如果成員變量是引用類(lèi)型，那么就是一個(gè)指針大?。ㄩ_(kāi)啟指針壓縮占4字節(jié)，不開(kāi)啟指針壓縮8字節(jié)）

對(duì)齊

• padding：如果對(duì)象頭+實(shí)例數(shù)據(jù)的大小不是8 bytes的倍數(shù)，那么就填充這個(gè)區(qū)域，使得對(duì)象占用空間能被8個(gè)字節(jié)整除（最小情況）

口說(shuō)無(wú)憑，下面將會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明

證明對(duì)象內(nèi)存布局

我們需要引用一個(gè)依賴(lài)：openjdk提供的jol-core：

<dependency>
	<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
	<artifactId>jol-core</artifactId>
	<version>0.9</version>
</dependency>

1.查看默認(rèn)情況下沒(méi)有成員變量的對(duì)象布局

示例代碼：

public class TestObj {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建對(duì)象
        Object o = new Object();
        // 獲得對(duì)象布局內(nèi)容
        String s = ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable();
        // 打印對(duì)象布局
        System.out.println(s);
    }
}

輸出結(jié)果：

其中對(duì)象頭（object header）有三個(gè)，前兩個(gè)是Mark Word一共8個(gè)字節(jié)，后面一個(gè)是Klass Pointer，占4個(gè)字節(jié)，由于沒(méi)有成員變量，所以實(shí)例數(shù)據(jù)沒(méi)有占用空間，而最后4個(gè)字節(jié)描述信息為：loss due to the next object alignment，意思就是為了與下一個(gè)對(duì)象對(duì)齊而丟失的部分，也就是對(duì)齊填充空間

2.證明Klass Pointer在不開(kāi)啟壓縮的情況下占用8個(gè)字節(jié)

我們只需要在jvm參數(shù)上加上-XX:-UseCompressedClassPointers即可，在IDEA工具中可以設(shè)置啟動(dòng)參數(shù)：

還是運(yùn)行上述代碼，運(yùn)行程序結(jié)果：

如上圖所示，對(duì)象頭已經(jīng)占用16個(gè)字節(jié)，前8個(gè)字節(jié)是Mark Word，后8個(gè)字節(jié)就是未壓縮的Klass Pointer。我們還注意到對(duì)齊填充也沒(méi)有了，原因是此時(shí)對(duì)象占用空間16個(gè)字節(jié)已經(jīng)是8bytes的倍數(shù)，所以不需要填充，這完全印證了前面的分析

3.證明實(shí)例數(shù)據(jù)的存在以及大小

示例代碼：

public class TestObj {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建對(duì)象
        User user = new User(1, "zhangsan");
        // 獲得對(duì)象布局內(nèi)容
        String s = ClassLayout.parseInstance(user).toPrintable();
        // 打印對(duì)象布局
        System.out.println(s);
    }
}
class User {
    private int id;
    private String name;
    public User(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

打印結(jié)果：

如上圖所示，int類(lèi)型的id占用4個(gè)字節(jié)，指向字符串對(duì)象的name指針占用4個(gè)字節(jié)，加上對(duì)齊，對(duì)象一共占用24 bytes

4.最后驗(yàn)證不開(kāi)啟指針壓縮的情況下指針占用8 bytes

只需在jvm參數(shù)上加上-XX:-UseCompressedOops：

還是運(yùn)行上面的代碼，打印結(jié)果：

很顯然，此時(shí)name指針已經(jīng)占用了8個(gè)字節(jié)

一般來(lái)說(shuō)，UseCompressedClassPointers和UseCompressedOops是默認(rèn)開(kāi)啟的，我們無(wú)需關(guān)心也無(wú)需修改。但是有個(gè)隱藏的細(xì)節(jié)就是：UseCompressedClassPointers的開(kāi)啟依賴(lài)UseCompressedOops的開(kāi)啟，并且開(kāi)啟UseCompressedOops 也默認(rèn)強(qiáng)制開(kāi)啟UseCompressedClassPointers，關(guān)閉UseCompressedOops 默認(rèn)關(guān)閉UseCompressedClassPointers。

至此，關(guān)于java對(duì)象的內(nèi)存布局已經(jīng)有了一個(gè)基本的了解，那么文章一開(kāi)始的問(wèn)題現(xiàn)在應(yīng)該能很輕松的回答：16個(gè)字節(jié)。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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