一個 Java 對象到底有多大？

時間 2019-12-08

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出處：http://u6.gg/swLPgjava

編寫 Java 代碼的時候，大多數狀況下，咱們不多關注一個 Java 對象究竟有多大(佔據多少內存)，更多的是關注業務與邏輯。程序員

可是卻不知，在咱們不經意間，大量的內存被無形地浪費了。數據庫

一個 Java 對象到底有多大？

想要精確計算一個 Java 對象佔用的內存，首先要了解 Java 對象的結構表示。數組

Java 對象結構

一個 Java 對象在 Heap 的表示，能夠分爲三部分：bash

Object Header微信
Class Pointer架構
Fields負載均衡

每一個普通 Java 對象在堆(heap)中都有一個頭信息(object header)，頭信息是必不可少的，記錄着對象的狀態。工具

32 位與 64 位佔用空間不一樣，在 32 位中：性能

hash(25)+age(4)+lock(3)=32bit複製代碼

64 位中：

unused(25+1)+hash(31)+age(4)+lock(3)=64bit複製代碼

咱們知道，在 Java 中，一切皆對象；每一個類都有一個父類， ClassPointer 就是當前對象父類的一個指針。

在 32 位系統中，這個指針爲 4byte；

在 64 位系統中，若是開啓指針壓縮(-XX:+UseCompressedOops)或者 JVM 堆的最大值小於 32G，這個指針也是 4byte，不然是 8byte。

關於字段(Fields)，這裏指的是類的實例字段；也就是說不包括靜態字段，由於這個字段是共享內存的，只會存在一份。

下面以 32 位系統爲例子，計算一下 java.lang.Integer 到底佔用多大內存：

ObjectHeader 和 Pointer 都是固定的，4+4=8byte 。

再看看字段，只有這一個，表示數值：

/** * The value of the <code>Integer</code>. * * @serial */private final int value;複製代碼

一個 int 在 java 中佔據 4byte，因此 Integer 的大小爲 4+4+4=12byte。

這個結果對嗎？

不對！

還有一點沒有說：在 java，對象佔用的 heap 大小是 8 位對齊的，上面的 12byte 沒有對齊，因此須要補位 4byte。結果是 16byte！

另外，在 Java中還有一種特殊的對象，數組！

沒錯，這個對象有點特殊，它比其餘對象多了一個屬性：長度(length)。

因此咱們計算數組長度的時候，須要額外加上一個長度的字段，即一個 int 的大小。

例如：int[] arr = new int[10];

arr 的佔用 heap 大小爲：

4(object header)+4(pointer)+4(length)+4*10(10個int大小)=52byte 因爲須要 8 位對齊，因此最終大小爲 56byte。

節約內存原則

在瞭解了對象的內存使用狀況後，咱們能夠簡單算一筆賬。

一個 java.lang.Integer 佔用 16byte，而一個 int 佔用 4byte，4:1 的比例。

也就是說整數的類類型是基本類型內存的 4 倍！

由此咱們得出第一個節約內存的原則：

(1) 儘可能使用基本類型，而不是包裝類型。

數據庫建表的時候字段類型須要仔細推敲，一樣 JavaBean 中的屬性字段類型也須要仔細斟酌。

不要吝嗇使用 short，byte，boolean，若是短類型能放下數據，儘可能不要使用更長的類型。

一個 long 比一個 int 纔多 4byte，可是你要想，若是內存中有 100W 個 long，那就白白浪費了約 4MB 空間，不要小看這一點點的空間浪費，由於隨便一個跑着在線應用的 JVM 中，對象都能達到上千萬！

內存是節省出來的。

(2) 斟酌字段類型，在知足容量前提下，儘可能用小字段。

你知道一個 ArrayList 集合，若是裏面放了 10 個數字，佔用多少內存嗎？

讓咱們算算：

ArrayList 中有兩個字段：

/** * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. */private transient Object[] elementData;/** * The size of the ArrayList (the number of elements it contains). * * @serial */private int size;複製代碼

Object Header 佔 4byte，Pointer 佔 4byte，一個 int 字段(size)佔 4byte，elementData 數組自己佔 12(4+4+4)，數組中 10 個 Integer 對象佔 10×16。

因此整個集合空間大小爲 4+4+4+12+160=184byte。

若是咱們用 int[] 代替集合呢，12+4×10=52byte，對其後 56byte。

集合跟數組的比例是 184:56，超過 3:1 了！

(3) 若是可能，儘可能用數組，少用集合。

數組中是可使用基本類型的，可是集合中只能放包裝類型！

若是實在須要使用集合，推薦一個比較節約內存的集合工具， fastutil。

這裏麪包含了 JKD 集合中絕大部分的實現，並且比較省內存。