java jvm字节占用空间分析

一个对象实例占用了多少字节，消耗了多少内存？这样的问题在c或c++里使用sizeof()方法就可以得到明确答案，在java里好像没有这样的方法（java一样可以实现），不过通过jmap工具倒是可以查看出一个对象的占用内存的大小，这里介绍一种通过分析java代码计算内存使用情况的方法。

注意，一下讨论的情况都是基于32位机，不适用用64位机，JVM是sun的HotSpot，不同的虚拟机实现可能会不同

 

规则一：每个对象被按照8bytes粒度对齐（数组除外）

 

在jvm中每个对象（数组除外）都有一个头，这个头有两个字，第一个字存储的时对象的一些标志位信息，例如：锁标志位、经历了几次gc等信息，第二个字是一个引用，指向了这个类的类信息。这里jvm给这两个字留了8个字节的空间（这个为啥用8个字节空间不是很清楚，一个字即两个字节，我一直认为4个字节就够了）

按规则一：new Object();这个Object实例就占用了8个字节

 

规则二：为类属性分配存储空间时不是按照类中定义的属性顺序，而是按如下的顺序：

            1、double\long;----8bytes

            2、int\float;----4bytes

            3、char\short;----2bytes

            4、boolean\byte;----1bytes

            5、reference;----4bytes

例如：

Java代码  

public class A {   

    byte a;   

    char b;   

    int c;   

    long d;   

    Object e;   

}   

 

 

 

属性        需要字节数        累积字节数

header        8bytes        8

long:d        8bytes        16

int:c        4bytes        20

char:b        2bytes        22

byte:a        1bytes        23

Object:e        4bytes        27

         padding 5bytes        32 

 

最后一行padding 5bytes的目的是，规则一中描述每个对象按照8个字节的粒度对齐，这样下一个分配的对象的开始位置必须在8的倍数上，而离27最近的8的倍数是32，因此加了5bytes。A占用32bytes

可以用jmap看一下这个计算是否准确

 

规则三：对于继承时，要按照规则二先计算父类的类属性占用情况，再按照规则二计算子类的类属性占用情况，不能将父类和子类的属性混合在一起按规则二分配。

例如：

Java代码  

class B{  

    long a;  

    int b;  

    int c;  

}  

 

class BB extends B{  

    long d;  

}  

 

 属性        占用字节数        累计字节数

header        8        8

a        8        16

b        4        20

c        4        24

d        8        32

 

这里累计字节正好是8的倍数，满足规则一，因此不用padding字节。BB对象内存占用了32bytes

 

规则四：父类的最后一个属性和子类第一个属性必须按4个字节的倍数对齐

例如：

Java代码  

class B{  

    long a;  

    int b;  

    char c;  

}  

 

class BB extends B{  

    long d;  

}  

 

 

属性        占用的字节        累计字节

head        8        8

a        8        16

c        2        18

         padding 2        20

d        8        28

         padding 4        32

 

第一次padding2是因为属性c分配内存后，不满足父类最后一个属性和子类第一个属性按4字节粒度对齐（18除4除不开），因此需要添加两个字节使其可以按4字节粒度对齐。

第二次paadding4是依据规则一

 

规则五：当子类的第一个属性是double或long，但是父类不能按8字节粒度对齐时，子类内存分配时的顺序将不按规则二进行，而是按：先int\float、char\short、boolean\byte、reference、long\double

 

例如：

Java代码  

class A{  

    byte a;  

}  

 

class B extends A{  

    long b;  

    short c;  

    byte d;  

}  

 

 

属性        占用字节数        累计占用字节数

head        8        8

a        1        9

         padding 3        12

c        2        14

d        1        15

         padding 1        16

b        8        24

 第一次 padding 3是根据规则四

 第二次 padding 1是因为b属性是8个字节，因此需要按8个字节粒度对齐。B占用24bytes

 

 对于数组，与普通对象不同的是在头部，头部多了4个字节用于存储长度信息。因此数组的head是12bytes而不是8bytes