[Java] 计算Java对象大小

序

• 在Java应用程序的性能优化场景中，时常需要考虑Java对象的大小，以便评估后，进一步提出优化方案：

• 占用内存的大小。（比如 本地内存）
• 对象数据在网络传输中占用的网络带宽
• 对象数据在存储时占用的磁盘空间
• ...

概述

对象大小如何计算

• 对象大小包括俩部分的内容，对象头和对象内容：

对象头

此处假设是64位的JVM

• 对象地址，占4个字节。
• 对象标记，占8个字节，包括锁标记，hashcode, age 等。
• 数组长度标记，占4个字节。如果对象是一个数组，会有此标记，否则没有。

对象内容

• 对象内部属性。如果属性是对象的话，那么记录的是对象的地址，占用4个字节。

8字节对齐

• Java对象采用的是8字节对齐。对象大小必须是8的倍数，不足需要补齐。

比如，计算一个对象只需要20字节，那么实际占用24字节。

计算对象大小的方法

• 方法1和方法2，在 String 对象的计算上，存在差异；Integer 和 Map 的计算，经简单检验：不存在差异。

方法1：基于 JDK 原生库 【推荐】

jdk 1.8

import jdk.nashorn.internal.ir.debug.ObjectSizeCalculator;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

@Slf4j
public class ObjectCalculatorTest {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "Hello World!"; //12 chars
        Long objectSizeBytes = ObjectSizeCalculator.getObjectSize(text);
        log.info("objectSizeBytes: {} bytes", objectSizeBytes );//64 bytes

        Integer number = new Integer(11);
        objectSizeBytes = ObjectSizeCalculator.getObjectSize(number);
        log.info("objectSizeBytes: {} bytes", objectSizeBytes );//16 bytes
    }
}

方法2：基于lucene-core库

• 引入依赖

<dependency>
	<groupId>org.apache.lucene</groupId>
	<artifactId>lucene-core</artifactId>
	<version>8.7.0</version>
</dependency>

• 计算对象大小

jdk 1.8

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.lucene.util.RamUsageEstimator;

@Slf4j
public class ObjectCalculatorTest {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "Hello World!"; //12 char = 12 byte
        objectSizeBytes = RamUsageEstimator.shallowSizeOf( text );
        log.info("objectSizeBytes: {} bytes", objectSizeBytes );//24 bytes

    	Integer number = new Integer(11);
        System.out.println(RamUsageEstimator.shallowSizeOf(number));//16 bytes

		Map<String, String> map = new HashMap<>();
		System.out.println(RamUsageEstimator.shallowSizeOf(map));//48 bytes
    }
}

案例分析(基于lucene-core库)

Integer 对象大小分析

• 它是对象，占用4个字节
• 对象标记，占用8个字节
• 查看源码，发现:

Integr 内容只有以下一个非static的属性，是一个int的基本类型属性，占用4个字节.

static 修饰的方法属性都是存储在方法区的，不占用对象空间。

    /**
     * The value of the {@code Integer}.
     *
     * @serial
     */
    private final int value;

故 total = 4 + 8 + 4 = 16

HashMap 对象大小分析

• 它是对象，占用4个字节
• 对象标记，占用8个字节
• 查看源码，发现：

HashMap 是继承了 AbstractMap 的，AbstractMap 中有以下的俩个属性，一共占用8个字节。因为只是存储了keySet, values 的地址

transient Set<K>        keySet;
transient Collection<V> values;

• HashMap 中有以下属性，共占用 6 * 4 = 24 个字节。

transient Node<K,V>[] table;
transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;
transient int size;
transient int modCount;
int threshold;
final float loadFactor;

total = 4 + 8 + 8 + 24 = 44, 由于 java 是8字节对齐的，故一共是 48 字节。

X 参考文献

• 计算Java对象大小(附实际例子分析) - CSDN