[Java] 计算Java对象大小

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序

在Java应用程序的性能优化场景中，时常需要考虑Java对象的大小，以便观测、评估后，进一步提出优化方案：

占用内存的大小。（比如本地内存）

对象数据在网络传输中占用的网络带宽

对象数据在存储时占用的磁盘空间

...

概述

对象大小如何计算

对象大小包括俩部分的内容，对象头和对象内容：

对象头

此处假设是64位的JVM

对象地址，占4个字节。
对象标记，占8个字节，包括锁标记，hashcode, age 等。
数组长度标记，占4个字节。如果对象是一个数组，会有此标记，否则没有。

对象内容

对象内部属性。如果属性是对象的话，那么记录的是对象的地址，占用4个字节。

8字节对齐

Java对象采用的是8字节对齐。对象大小必须是8的倍数，不足需要补齐。

比如，计算一个对象只需要20字节，那么实际占用24字节。

计算对象大小的方法

方法1和方法2，在 String 对象的计算上，存在差异；Integer 和 Map 的计算，经简单检验：不存在差异。

方法1：基于 JDK 原生库【推荐】

jdk 1.8

import jdk.nashorn.internal.ir.debug.ObjectSizeCalculator; import lombok.extern.slf4j.Slf4j;  @Slf4j public class ObjectCalculatorTest {     public static void main(String[] args) {         String text = "Hello World!"; //12 chars         Long objectSizeBytes = ObjectSizeCalculator.getObjectSize(text);         log.info("objectSizeBytes: {} bytes", objectSizeBytes );//64 bytes          Integer number = new Integer(11);         objectSizeBytes = ObjectSizeCalculator.getObjectSize(number);         log.info("objectSizeBytes: {} bytes", objectSizeBytes );//16 bytes  		Map<String, String> map = new HashMap<>();         objectSizeBytes = ObjectSizeCalculator.getObjectSize(number);         log.info("objectSizeBytes: {} bytes", objectSizeBytes );//48 bytes     } }

方法2：基于`lucene-core`库

引入依赖

<dependency> 	<groupId>org.apache.lucene</groupId> 	<artifactId>lucene-core</artifactId> 	<version>8.7.0</version> </dependency>

计算对象大小

jdk 1.8

import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.apache.lucene.util.RamUsageEstimator;  @Slf4j public class ObjectCalculatorTest {     public static void main(String[] args) {         String text = "Hello World!"; //12 char = 12 byte         objectSizeBytes = RamUsageEstimator.shallowSizeOf( text );         log.info("objectSizeBytes: {} bytes", objectSizeBytes );//24 bytes 		     	Integer number = new Integer(11);         System.out.println(RamUsageEstimator.shallowSizeOf(number));//16 bytes  		Map<String, String> map = new HashMap<>(); 		System.out.println(RamUsageEstimator.shallowSizeOf(map));//48 bytes     } }

案例分析(基于`lucene-core`库)

Integer 对象大小分析

它是对象，占用4个字节
对象标记，占用8个字节
查看源码，发现:

Integr 内容只有以下一个非static的属性，是一个int的基本类型属性，占用4个字节.
static 修饰的方法属性都是存储在方法区的，不占用对象空间。

    /**      * The value of the {@code Integer}.      *      * @serial      */     private final int value;

故 total = 4 + 8 + 4 = 16

HashMap 对象大小分析

它是对象，占用4个字节
对象标记，占用8个字节
查看源码，发现：

HashMap 是继承了 AbstractMap 的，AbstractMap 中有以下的俩个属性，一共占用8个字节。因为只是存储了keySet, values 的地址

transient Set<K>        keySet; transient Collection<V> values;

HashMap 中有以下属性，共占用 6 * 4 = 24 个字节。

transient Node<K,V>[] table; transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet; transient int size; transient int modCount; int threshold; final float loadFactor;