精选(49) 一个Java对象到底占用多大内存？

╰半橙微兮° 2022-02-01 08:15 259阅读 0赞

最近在调研MAT和VisualVM源码实现，遇到一个可疑问题，两者计算出来的对象大小不一致，才有了这样疑惑。

**一个Java对象到底占用多大内存？**

为了复现这个问题，准备了4个最简单类：

class AAAAA {}
    class BBBBB {    int a = 1;}
    class CCCCC {    long a = 1L;}
    class DDDDD {    String s = "hello";}

当然了，再来个主函数：

final List<AAAAA> aaa = new ArrayList<>(100000);
    final List<BBBBB> bbb = new ArrayList<>(100000);
    final List<CCCCC> ccc = new ArrayList<>(100000);
    final List<DDDDD> ddd = new ArrayList<>(100000);
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {   
        aaa.add(new AAAAA());   
        bbb.add(new BBBBB());  
        ccc.add(new CCCCC());   
        ddd.add(new DDDDD());
    }

本地的执行环境是64位的JDK8，且使用默认的启动参数，运行之后通过 `jmap-dump`命令生成dump文件，分别用MAT和VisualVM打开。

### MAT ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Nvd2JpbjIwMTI_size_16_color_FFFFFF_t_70]

通过MAT打开，可以发现ABD对象大小都是16字节，而C对象大小为24字节

### VisualVM ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2Nvd2JpbjIwMTI_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

通过Vis打开，可以发现其显示的大小和MAT有蛮大的差别。

### 好奇怪，哪个是对的？ ###

要回答这个问题，首先得清楚的知道JVM中对象的内存布局。

在Hotspot中，一个对象包含3个部分：对象头、实例数据和对齐填充。

#### 对象头 ####

这里不讲对象头是个什么东西，感兴趣的同学可以看我的其它文章。 对象头的大小一般和系统的位数有关，也和启动参数 `UseCompressedOops`有关：

*  32位系统，占用 8 字节
 *  64位系统，开启 `UseCompressedOops`时，占用 12 字节，否则是16字节

#### 实例数据 ####

原生类型的内存占用情况如下：

*  boolean 1
 *  byte 1
 *  short 2
 *  char 2
 *  int 4
 *  float 4
 *  long 8
 *  double 8

引用类型的内存占用和系统位数以及启动参数 `UseCompressedOops`有关

*  32位系统占4字节
 *  64位系统，开启 `UseCompressedOops`时，占用4字节，否则是8字节

#### 对齐填充 ####

在Hotspot中，为了更加容易的管理内存，一般会使用8字节进行对齐。

意思是每次分配的内存大小一定是8的倍数，如果对象头+实例数据的值不是8的倍数，那么会重新计算一个较大值，进行分配。

#### 结果 ####

有了对象各部分的内存占用大小，可以很轻松的计算出ABCD各对象在64位系统，且开启 `UseCompressedOops`参数时的大小。

*  A对象只包含一个对象头，大小占12字节，不是8的倍数，需要4字节进行填充，一共占16字节
 *  B对象包含一个对象头和int类型，12+4=16，正好是8的倍数，不需要填充。
 *  C对象包含一个对象头和long类型，12+8=20，不是8的倍数，需要4个字节进行填充，占24字节
 *  D对象包含一个对象头和引用类型，12+4=16，正好是8的倍数，不需要填充。

可以得出，VisualVM的显示结果有点问题，主要因为以下两点：

*  首先，没有考虑是否开启 `UseCompressedOops`
 *  其次，没有考虑内存对齐填充的情况

感兴趣的同学，可以动手实践一下，这样可以加深对象内存布局的理解。

经过这段时间对MAT和VisualVM的源码研究，发现MAT的功能不是强大一点点，建议大家以后尽量使用MAT。

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