java各種類型對象占用內存情況分析

前言

其實一般的程序猿根本不用瞭解這麼深,隻有當你到瞭一定層次,需要瞭解jvm內部運行機制,或者高並發多線程下,你寫的代碼對內存有影響,你想做性能優化。等等等等,一句話,當你想深入瞭解java對象在內存中,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,實驗環境為64位window10系統、JDK1.8,使用JProfiler進行結論驗證

很多描述以及 概念是基於你懂基本java知識的,如果你看起來有點吃力,要加油咯

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

內存公式:Java對象的內存佈 = 對象頭(Header) + 實例數據(Instance Data) + 補齊填充(Padding)。

補齊填充:Java對象占用空間是8字節對齊的,即所有Java對象占用bytes數必須是8的倍數

Shallow Size

對象自身占用的內存大小,不包括它引用的對象。
針對非數組類型的對象,它的大小就是對象與它所有的成員變量大小的總和。當然這裡面還會包括一些java語言特性的數據存儲單元。
針對數組類型的對象,它的大小是數組元素對象的大小總和。

Retained Size

Retained Size=當前對象大小+當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就是當前對象被GC後,從Heap上總共能釋放掉的內存。
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做Garbage。

基本數據類型占用

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,觀察空對象內存占用

public class TestObject {
}

對象占用內存 16b,如圖

結論:一般自建空對象占用內存 16b,16 = 12(Header) + 4(Padding)

2.在TestObj中新增一個 int 屬性,觀察對象內存占用

public class TestObj {
    private int i;

}

對象占用內存 16b,如圖

結論:int 占用 4b, 16 = 12(Header) + 4(int)

3.在TestObj中新增一個 long 屬性,觀察對象內存占用

public class TestObj {
    private long i;

}

對象占用內存 24b,如圖

結論:long 占用 8b, 24 = 12(Header) + 8(long) + 4(Padding)

其餘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)占用內存的大小 = 對象頭大小 + 底層基礎數據類型的大小

包裝類和其他引用類一樣,會產生一個引用(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,觀察對象內存占用

public class TestObj {
   private Integer  i =128;

}

對象占用內存 32b,如圖

結論:Integer 占用 16b, 32 = 12 (Header) + 16(Integer) + 4(reference)

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

2.在TestObj中新增一個 Long 屬性,觀察對象內存占用

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

}

對象占用內存 40b,如圖

結論:Long 占用 24b, 40 = 12 (Header) + 24(Long) + 4(reference)

其餘包裝類型可以參照以上自行驗證,原理一樣

基本類型數組占用

64位機器上,數組對象的對象頭占用24 bytes,啟用壓縮後占用16字節。比普通對象占用內存多是因為需要額外的空間存儲數組的長度(普通16b-12b)。

對象數組本身的大小=數組對象頭 + length * 存放單個元素大小

在TestObj中新增一個 char[] 屬性,觀察對象內存占用

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

}

char[] c占用內存 40b,如圖

結論:char[3] 占用 24b, 24 = 40 – 16,24 = 16(Header) + 3 * 2(char) + 2(Padding)

封裝類型數組占用

封裝類型數組比基本類型的數組,需要多管理元素的引用

對象數組本身的大小=數組對象頭+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,觀察對象內存占用

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

}

Integer[] i占用內存 80b,如圖

結論:Integer[3] 占用 80b, 80 = 96 – 16, 80 = 16(Header) + 3 * 4 (reference)+ 3 * 16(Integer) +4(padding)

String占用內存

在TestObj中新增一個空 String 屬性,觀察對象內存占用

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

}

對象占用內存 40b,如圖

結論:String 本身占用 24b, 24 = 40 -16也就是說空””也需要16b

註意:這裡為什麼要寫String s = new String(“”)?請自己思考,不寫會怎麼樣?

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

以上就是java各種類型對象占用內存情況分析的詳細內容,更多關於java對象占用內存分析的資料請關註WalkonNet其它相關文章!