优化篇|Shallow Size & Retained Size

概述

最近在分析一个内存占用问题，就通过 AS 的 Memory Profile (卡是真的卡)去查看了一下内存情况，看到了两个 Size，官方解释：

• Shallow Size: Total amount of Java memory used by this object type (in bytes); Size of this instance in Java memory.
• Retained Size: Total size of memory being retained due to all instances of this class (in bytes); Size of memory that this instance dominates (as per the dominator tree).

类似下图(业务代码的分析不方便贴出，随手写的 Demo 代码)：

这篇文章我们再复习一下 Shallow Size 和 Retained Size 这两个概念，在此之前需要对 Java GC 机制有一定的了解，以前有记录过这块的内容，有兴趣可以参考看看 Java 垃圾回收机制。需要注意一下 GC Root，它们不会被 GC 回收，典型的 GC Root 就是静态变量，被 GC Root 直接 or 间接引用的对象也不会被回收。

Shallow Size

Shallow Size是指实例自身占用的内存，不包括它引用的其他实例。即：

Shallow Size = 类定义 + 属性占用空间 + 位数对齐

在我的 64 位机器上测试如下：

• 类定义：声明一个类本身所需的空间，固定为 8 个字节。类定义空间不会重复计算，即使类继承了其他类，也只算 8 个字节。定义了一个没有任何属性的类，查看其 Shallow Size 大小为 8 个字节。
• 属性占用空间：所有属性所占空间之和，包括自身的和父类的所有属性。属性分为基本类型和引用，如 int 类型占 4 个字节，long 类型占 8 个字节，引用固定 (String, Reference) 占 4 个字节。
• 位数对齐：使总空间为 8 的倍数。比如某个类以上两项共 21 字节，那么为了对齐，会取最接近 8 的倍数的值，即它的 Shallow Size 是 24 个字节。与系统有关，有的不会对齐。

上面给出的截图，类结构如下，可以看出它就没有 位数对齐 这一项：

// Shallow Size = 28 = 8 + 4 + 8 + 4 + 4
// Retained Size = 36 = 28 + 8
data class Resource(
    val int: Int,
    val long: Long,
    val string: String,
    val reference: Res
)

// Shallow Size = 8
class Res()

Retained Size

Retained Size 是指某个实例被回收时，可以同时被回收的实例的 Shallow Size 之和。

因此在进行内存分析时，我们需要重点关注 Retained Size 较大的实例；另外也可以通过 Retained Size 判断出某个实例内部使用的实例是否被其他实例引用，比如说如果某个实例的 Retained Size 比较小，Shallow Size 比较大，说明它内部使用的某个实例还在其他地方被引用了(比如说对 Bitmap 实例而言，如果它的 Retained Size 很小，可以说明它内部的 byte 数组被另外的 Bitmap 实例复用了)。

举个栗子

现在有几个实例的引用关系如下图，假设每个实例的 Shallow Size 都为 X：

分别考虑回收这四个实例后，能释放的空间，即 Retained Size 大小，我们简单把某个实例 A 的 Retained Size 记作 R(A)，Shallow Size 记作 S(A)。

1. 移除 D 实例：D 没有引用任何实例，因此只会释放自身的 Shallow Size，即 R(D) = S(D) = X。
2. 移除 C 实例：移除 C 后，由于它引用了 D，且 D 没有被其他实例引用，因此 D 也会被一起回收，即 R(C) = S(C) + S(D) = 2X。
3. 移除 B 实例：移除 B 后，由于 B 和 A 实例都引用了 C 实例，所以移除 B 并不会让 C 实例被 GC 回收。即 R(B) = S(B) = X。
4. 移除 A 实例：B、C、D 实例被一起回收，即 R(A) = S(A) + S(B) + S(C) + S(D) = 4X。

写在最后

在写这篇文章的时候翻了一些网上的博客，许多都是抄来抄去，或者说法各一，上面的数据经过了我自己的测试，发现 Shallow Size 具体大小的计算这里跟网上有些说法不太一致，有了解这块的同学可以评论区交流。

作者：苍耳叔叔
链接：https://juejin.cn/post/7259957160306131004
来源：稀土掘金
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