java對象內存佈局

咱們知道在Java中基本數據類型的大小，例如int類型佔4個字節、long類型佔8個字節，那麼Integer對象和Long對象會佔用多少內存呢？本文介紹一下Java對象在堆中的內存結構以及對象大小的計算。

對象的內存佈局

一個Java對象在內存中包括對象頭、實例數據和補齊填充3個部分：

 

對象頭

• Mark Word：包含一系列的標記位，好比輕量級鎖的標記位，偏向鎖標記位等等。在32位系統佔4字節，在64位系統中佔8字節；
• Class Pointer：用來指向對象對應的Class對象（其對應的元數據對象）的內存地址。在32位系統佔4字節，在64位系統中佔8字節；
• Length：若是是數組對象，還有一個保存數組長度的空間，佔4個字節；

對象實際數據

對象實際數據包括了對象的全部成員變量，其大小由各個成員變量的大小決定，好比：byte和boolean是1個字節，short和char是2個字節，int和float是4個字節，long和double是8個字節，reference是4個字節（64位系統中是8個字節）。

Primitive Type	Memory Required(bytes)
boolean	1
byte	1
short	2
char	2
int	4
float	4
long	8
double	8

對於reference類型來講，在32位系統上佔用4bytes, 在64位系統上佔用8bytes。

對齊填充

Java對象佔用空間是8字節對齊的，即全部Java對象佔用bytes數必須是8的倍數。例如，一個包含兩個屬性的對象：int和byte，這個對象須要佔用8+4+1=13個字節，這時就須要加上大小爲3字節的padding進行8字節對齊，最終佔用大小爲16個字節。

注意：以上對64位操做系統的描述是未開啓指針壓縮的狀況，關於指針壓縮會在下文中介紹。

對象頭佔用空間大小

這裏說明一下32位系統和64位系統中對象所佔用內存空間的大小：

• 在32位系統下，存放Class Pointer的空間大小是4字節，MarkWord是4字節，對象頭爲8字節;
• 在64位系統下，存放Class Pointer的空間大小是8字節，MarkWord是8字節，對象頭爲16字節;
• 64位開啓指針壓縮的狀況下，存放Class Pointer的空間大小是4字節，MarkWord是8字節，對象頭爲12字節;
• 若是是數組對象，對象頭的大小爲：數組對象頭8字節+數組長度4字節+對齊4字節=16字節。其中對象引用佔4字節（未開啓指針壓縮的64位爲8字節），數組MarkWord爲4字節（64位未開啓指針壓縮的爲8字節）;
• 靜態屬性不算在對象大小內。

指針壓縮

從上文的分析中能夠看到，64位JVM消耗的內存會比32位的要多大約1.5倍，這是由於對象指針在64位JVM下有更寬的尋址。對於那些將要從32位平臺移植到64位的應用來講，平白無辜多了1/2的內存佔用，這是開發者不肯意看到的。

從JDK 1.6 update14開始，64位的JVM正式支持了 -XX:+UseCompressedOops 這個能夠壓縮指針，起到節約內存佔用的新參數。

什麼是OOP？

OOP的全稱爲：Ordinary Object Pointer，就是普通對象指針。啓用CompressOops後，會壓縮的對象：

• 每一個Class的屬性指針（靜態成員變量）；
• 每一個對象的屬性指針；
• 普通對象數組的每一個元素指針。

固然，壓縮也不是全部的指針都會壓縮，對一些特殊類型的指針，JVM是不會優化的，例如指向PermGen的Class對象指針、本地變量、堆棧元素、入參、返回值和NULL指針不會被壓縮。

啓用指針壓縮

在Java程序啓動時增長JVM參數：-XX:+UseCompressedOops來啓用。

注意：32位HotSpot VM是不支持UseCompressedOops參數的，只有64位HotSpot VM才支持。

本文中使用的是JDK 1.8，默認該參數就是開啓的。