Java对象内存空间大小计算

一、查看基础类型的对象内存大小

八股文中很明确的告诉你了基础类型的大小 ,如下图:

类型 值大小(byte) 对象内存大小(byte) 备注
byte 1 16
char 2 16
int 4 16
float 4 16
long 8 24
double 16 24

很明显基础类型值的大小和内存大小不一致,所以计算也不能混淆,这里我们着重弄懂对象大小怎么去计算;

环境 Win10系统64位,JDK8(1.6版本之后默认开启了指针压缩)

方式1:

 我们用jdk debug包的工具jdk.nashorn.internal.ir.debug.ObjectSizeCalculator去获取Java对象大小

方式2:

用三方工具包


    org.openjdk.jol
    jol-core
    0.13

这里我们用方式1实验:

Java对象内存空间大小计算_第1张图片

 int, float等基础都类型都是以对象的方式存在于内存中,且空对象大小为16byte,看看对象的结构,因HotSpot JVM规范要求对象起始地址必须是8字节的整数倍,所以空对象为16byte

二、分析String字符串对象内存大小 

明白了这个之后我们再来探究一下字符串的内存空间大小

举例 String s ="hello";

Java对象内存空间大小计算_第2张图片

我们发现空字符串占40byte, 而"hello"占56byte, char[] 占32byte

我们利用jol-core工具包里面的 ClassLayout.parseInstance(“**”).toPrintable() 看看结构

char[]的对象结构 对象头16byte+10byte(hello)+ 对齐填充6byte = 32byte

Java对象内存空间大小计算_第3张图片

String="hello" 12byte对象头+4byte数组指针+4byte hash值+对齐填充4byte =24byte + 32byte数组值 = 56byte 

Java对象内存空间大小计算_第4张图片

所以空字符串 有24byte基础+16byte char[] = 40byte

三、BitSet内存大小计算

除了常见的字符串很好计算大小,但是在选择k-v存储还是bitset存储通常需要做一下大小计算,这个问题在redis中很常见,我们先用Java做计算

1亿个用户签到问题,例如id区间[100000000,200000000]

选择K-V方式 :

1亿个K用Integer对象存入 10^9*16byte/1024/1024 > 1500MB ,还不算Value的空间

选择BitSet,BitSet空对象 48byte,但是内部是由一个可扩展的long[]维护比特位转化而成的整数

Java对象内存空间大小计算_第5张图片

1-63放入word[0],64-127放入word[1],....... 依次类推达到2*10^9的时候大概是32MB,假设你只有少量的数存贮而且maxId很大,那么依然会有这么大的空间占用,而K-V方式则占用较少,由于用户ID 10^9以下的都没有用过所以可以将ID偏移减去10^9个数,这样的话 maxId = 2*10^9-10^9 = 10^9 存储空间减少一半为16MB,Redis中的BitMap结构和Java中的BitSet功能差不多,但是BitMap占用空间更少

bitset空间大小速查表

bit空间大小速查表
最大ID byte MB
1000 168
10000(万) 2088 0.001
100000(十万) 16424 0.015
500000 (五十万) 65576 0.06
1000000 (一百万) 131112 0.125
5000000 (五百万) 1048616 1
10000000(一千万) 2097192 2
50000000(五千万) 8388648 8
100000000(亿) 16777256 16

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