java內存使用——如何計算一個Java對象佔用的字節數

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本文中，咱們討論一個問題：如何計算(或者說，估算)一個Java對象佔用的內存數量？

一般，咱們談論的堆內存使用的前提是以「通常狀況」爲背景的。不包括下面兩種情形：

1. 某些狀況下，JVM根本就沒有把Object放入堆中。例如：原則上講，一個小的thread-local對象存在於棧中，而不是在堆中。

2. 被Object佔用內存的大小依賴於Object的當前狀態。例如：Object的同步鎖是否生效，或者，Object是否正在被回收。

咱們先來看看在堆中單個的Object長什麼樣子

在堆中，每一個對象由四個域構成（A、B、C 和 D），下面咱們逐個解釋一下：

1. A:對象頭，佔用不多的字節，表述Object當前狀態的信息

2. B:基本類型域佔用的空間(原生域指 int、boolean、short等)

3. C:引用類型域佔用的空間(引用類型域指 其餘對象的引用，每一個引用佔用4個字節)

4. D:填充物佔用的空間(後面說明什麼是填充物)

下面咱們對A、B、C 和 D 逐一解釋

A：對象頭

  內存中，每一個對象佔用的總空間不只包含對象內聲明的變量所須要的空間，還包括一些額外信息，好比：對象頭 和 填充物。「對象頭」的做用是用來記錄一個對象的實例名字、ID 和 實例狀態（例如，當前實例是否「可到達」，或者當前鎖的狀態等等）。

在當前的JVM版本中（Hotspot），「對象頭」佔用的字節數以下：

1. 一個普通對象，佔用8 bytes

2. 數組，佔用 12 bytes，包含普通對象的 8 bytes + 4 bytes（數組長度）

B：基本類型

boolean、byte 佔用 1 byte，char、short 佔用 2 bytes，int、float 佔用 4 bytes，long、double 佔用 8 bytes

C：引用類型

  每一個引用類型佔用 4 bytes

D：填充物

在Hotspot中，每一個對象佔用的總空間是以8的倍數計算的，對象佔用總空間(對象頭+聲明變量)不足8的倍數時候，自動補齊。而，這些被填充的空間，咱們能夠稱它爲「填充物」。咱們看下具體實例：

1. 一個空對象（沒有聲明任何變量）佔用 8 bytes -- > 對象頭 佔用 8 bytes

2. 只聲明瞭一個boolean類型變量的類，佔用 16 bytes --> 對象頭(8 bytes) + boolean (1 bytes) + 填充物（7 bytes）

3. 聲明瞭8個boolean類型變量的類，佔用 16 bytes --> 對象頭(8 bytes) + boolean (1 bytes) * 8