一道阿里面试难题：如何计算JAVA对象大小？

在做JVM内存调优的时候，我们免不了需要去计算对象的大小。计算对象大小又要考虑是普通对象还是数组对象，因为普通对象与数组对象的对象头存在些许差异。而且自JDK6以后，为了节省内存、提高运行效率，又引入了新的技术：指针压缩。更加剧了计算对象大小的难度。

这篇文章就来深入分析如何计算对象大小，确保计算的结果与实际情况不差一个字节。

对象结构

对象结构想必深入学习过JVM的人都知道，它分为三大部分：对象头、实例数据、对齐填充。其中对象头又分为三个部分：Mark Word、类型指针、数组长度。其实对象头还有第四部分，这是目前你看到的书、视频都没有提到的，对象头也有对齐填充部分，这个部分也不是一定会有，只有数组对象在未开启指针压缩的情况下才会出现。是不是一脸懵，那就继续往后看。

指针压缩

看到这四个字是不是一堆的问号：这是什么？这怎么实现的？为什么说它节省了内存？……咱们就来搞清楚这些个问题。

咱们先达成观念上的一致：所有的对象都是以8字节对齐的。现在我有3个对象：test1（16字节）、test2（32字节）、test3（24字节），为了便于说明，假如这三个对象中间没有其他对象，那他们的内存地址是：

test1 = 0x0000 0 000（0字节 ~ 16字节） 
test2 = 0x0001 0 000（16字节 ~ 48字节） 
test3 = 0x0011 0 000（48字节 ~ 72字节）

大家发现规律了吗，所有对象指针的后三位都是0，这就是指针压缩的实现原理。开启指针压缩后，JVM会将对象指针的后三位给截去，如果test2 = 0x10000，在开启指针后就变成了test2=0x10，在使用的时候将后三位的0补回去，即test2=0x10 000。

因为开启了指针压缩后，对象指针就变成了4字节（32位），加上补3位，共35位。即开启指针压缩后一个对象指针能表示的最大堆空间是2的35次方，即32G。

那读者可以想一想？如果我想扩充一个oop能表示的堆空间大小该怎么做呢？

下面咱们来看四种情况（普通对象-关闭指针压缩、普通对象-开启指针压缩、数组对象-关闭指针压缩、数组对象-开启指针压缩）下的对象大小是如何计算出来的。建议读者写相似代码测试一下，这样才能理解得更深刻。

测试代码：

package com.qimingnan.adjust;

import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;

public class Test1 {
    int a = 10;
    int b = 20;

    static int[] arr = {0, 1, 2};

    public static void main(String[] args) {
        Test1 test1 = new Test1();

        System.out.printf(ClassLayout.parseInstance(test1).toPrintable());
        System.out.printf(ClassLayout.parseInstance(arr).toPrintable());
    }
}

普通对象

一、未开启指针压缩

24B = 8B（Mark Word）+ 8B（KClass Pointer）+ 4B + 4B

二、开启指针压缩

24B = 8B（Mark Word）+ 4B（KClass Pointer）+ 4B（int a）+ 4B（int b）+ 4B（Padding）

数组对象

一、未开启指针压缩

40B = 8B（Mark Word）+ 8B（KClass Pointer）+ 4B（数组长度）+ 4B（头部Padding）+ 12B（3个int）+ 4B（对象Padding）

二、开启指针压缩

32B = 8B（Mark Word）+ 4B（KClass Pointer）+ 4B（数组长度）+ 12B（3个int）+ 4B（对象Padding）

如何计算对象大小大家学会了吗？

介绍一款工具，jol，大家在做测试的时候可以借助这个工具

    org.openjdk.jol
    jol-core
    0.10

这篇文章有些地方可能不太好理解，读者有问题的话，留言提问吧。我都会一一回复。

后续我将为大家新开《手写JVM》的系列专栏，如果你对此感兴趣的话，那么就关注我吧。