• 关于字节对齐以及内存占用


    参考博文: http://www.javamex.com/tutorials/memory/object_memory_usage.shtml

    本文主要考虑正常情况下一个对象在堆上的内存占用情况:对于下面的特殊情况不作讨论

    1、某些情况下,JVM可能不会把对象存储在堆上:比如小的线程私有对象原则上会全部存储在栈或寄存器上,严格意义上说并不存在于java堆上

    2、对象的内存占用可能依赖于它当前的状态,比如说它的同步锁是否处于竞争状态、是否正处于垃圾回收阶段(这些额外的“系统”数据不一定存储在java堆上)

    在HotSpot虚拟机上,一个java对象的内存占用一般包括如下几部分:

    1、一个对象头部信息(包括几字节的基本元信息)

    2、原始类型字段的内存占用

    3、引用字段的内存占用

    4、对齐字节(padding):为了让每个对象的开始地址是字节的整数倍,减少对象指针占用的比特数,对象数据后面会添加一些“无用”的数据(字节),以实现对齐,即保证最终的字节大小是8的倍数

    HotSpot虚拟机的对象头包含两部分信息:1、用于存储对象自身的运行时数据,这部分数据在32位和64位的虚拟机(未开启压缩指针)中分别为32bit和64bit。

    2、类型指针,即对象指向它的类元数据的指针,虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。注:如果java对象是一个数组,还必须包含用于记录数组长度的数据,因为java虚拟机可以从普通java对象的元数据信息确定对象的大小,但是从数组的元数据中却无法确定数组的大小。

    下图描述了32bit下对象头的存储状态:

    实例数据部分是对象真正存储的有效信息:也即程序代码定义的各种类型的字段内容。

    这部分的存储顺序会受到虚拟机的的分配策略参数和字段在java源码中定义的顺序的影响。

    java元数据类型占用字节列表:

    可能会认为boolean会占用一比特或者占用一个字节的第八位,但是HotSpot虚拟机会为每个Boolean字段分配一个字节的空间。

    在HotSpot中,每个对象占用的内存大小是 8 字节的倍数。如果对象所需的内存大小(包括头信息和字段)不是 8 的倍数,则会向上取整到 8 的倍数。

    也就是说:

    1、一个空对象占用8字节

    2、只有一个 boolean 字段的类实例占 16 字节:头信息占 8 字节,boolean 占 1 字节,为了对齐达到 8 的倍数会额外占用 7 个字节

    3、包含 8 个 boolean 字段的实例也会占用 16 字节:头信息占用 8 字节,boolean 占用 8 字节;因为已经是 8 的倍数,不需要补充额外的数据来对齐

    4、一个包含 2 个 long 字段、3 个 int 字段、1 个 boolean 字段的对象将占用:

    • 头信息占 8 字节;
    • 2 个 long 字段占 16 字节(每个 long 字段占用 8 字节);
    • 3 个 int 字段占 12 字节(每个 int 字段占用 4 字节);
    • 1 个 boolean 字段占 1 个字节;
    • 为了对齐额外多 3 个字节(上面加起来是 37 字节,为满足对齐 8 的倍数 40)

     关于二维数组占用字节数计算:注意数组有一个不同的地方在于,它本身会有一个记录数组长度的int类型,占用4字节,本身又是一个对象,会占用8字节

    For example, let's consider a 10x10 int array. Firstly, the "outer" array has its 12-byte object header followed by space for the 10 elements. Those elements are object references to the 10 arrays making up the rows. That comes to 12+4*10=52 bytes, which must then be rounded up to the next multiple of 8, giving 56. Then, each of the 10 rows has its own 12-byte object header, 4*10=40 bytes for the actual row of ints, and again, 4 bytes of padding to bring the total for that row to a multiple of 8. So in total, that gives 11*56=616 bytes. That's a bit bigger than if you'd just counted on 10*10*4=400 bytes for the hundred "raw" ints themselves.

    关于java内存占用更为详细的描述可以参考廖祜秋大神的博客:http://www.liaohuqiu.net/cn/posts/caculate-object-size-in-java/

    廖神的博文中已经指出对于HotSpot,在32位的JVM中,一个对象引用占用4字节,而在64位的JVM中,一个对象引用占用8字节(在开启指针压缩的话占用4字节),而在Dalvik中则是始终占用4字节。

    针对Dalvik,元数据类型的大小分别在作为对象域或变量,以及数组的一个元素时是不同的

    在Dalvik中对象对齐边界也是8字节,但是一个对象的内存占用和HotSpot是不同的:

    会有一个额外的dlmalloc空间占用,4或8字节

    所以一个空对象会占用16字节(12字节的内存占用以及4字节的对齐)

    示例演示:

    class EmptyClass {
    }
    

    Total size: 8 (Object overhead) + 4 (dlmalloc) = 12 bytes. For 8 bytes alignment, the final total size is 16 bytes.

    class Integer {
        int value;  // 4 bytes
    }
    

    The total size is: 8 + 4 + 4 (int) = 16 bytes.

    static class HashMapEntry<K, V> {
        final K key;                // 4 bytes
        final int hash;             // 4 bytes
        V value;                    // 4 bytes
        HashMapEntry<K, V> next;    // 4 bytes
    }
    

    The total size: 8 + 4 + 4 * 4 = 28 bytes. Total aligned is 32 bytes.

     详细描述参考廖神博文:http://www.liaohuqiu.net/posts/android-object-size-dalvik/

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/CoolRandy/p/5756528.html
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