摘要:由于的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是字节的整数倍,换句话说,就是对象的大小必须是字节的整数倍。对象大小计算要点在位系统下,存放指针的空间大小是字节,是字节,对象头为字节。静态属性不算在对象大小内。
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序本文主要简述Java对象的内存布局以及其大小的计算。
Java对象内存布局在HotSpot虚拟机中,对象在内存中存储的布局可以分为3块区域:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。
对象头HotSpot虚拟机的对象头包括两部分信息:
第一部分markword,用于存储对象自身的运行时数据,如哈希码(HashCode)、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等,这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机(未开启压缩指针)中分别为32bit和64bit,官方称它为“MarkWord”。
对象头的另外一部分是klass,类型指针,即对象指向它的类元数据的指针,虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例.
实例数据实例数据部分是对象真正存储的有效信息,也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。无论是从父类继承下来的,还是在子类中定义的,都需要记录起来。
对齐填充第三部分对齐填充并不是必然存在的,也没有特别的含义,它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot VM的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍,换句话说,就是对象的大小必须是8字节的整数倍。而对象头部分正好是8字节的倍数(1倍或者2倍),因此,当对象实例数据部分没有对齐时,就需要通过对齐填充来补全。
对象大小计算 要点在32位系统下,存放Class指针的空间大小是4字节,MarkWord是4字节,对象头为8字节。
在64位系统下,存放Class指针的空间大小是8字节,MarkWord是8字节,对象头为16字节。
64位开启指针压缩的情况下,存放Class指针的空间大小是4字节,MarkWord是8字节,对象头为12字节。
数组长度4字节+数组对象头8字节(对象引用4字节(未开启指针压缩的64位为8字节)+数组markword为4字节(64位未开启指针压缩的为8字节))+对齐4=16字节。
静态属性不算在对象大小内。
实例import java.util.HashMap; /** * 64位开启指针压缩的话,markword变成8字节,压缩了class指针为4字节,故对象头12字节 * 64位没有开启指针压缩的话,markword8字节,class指针8字节,对象头16字节 * 32位markword为4字节,class指针为4字节,对象头8字节 * * 另外,静态属性所占用的空间通常不算在对象本身,因为它的引用是在方法区。 * * @author xixicat * @created 2014-10-03 */ public class ObjectSize { public static void main(String[] args){ System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new A(),SizeEnum.B)); System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new B(),SizeEnum.B)); System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new C(),SizeEnum.B)); System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new D(),SizeEnum.B)); System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new E(),SizeEnum.B)); System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new Q(),SizeEnum.B)); /** * 64位压缩指针下,对象头12字节,数组长度描述4字节,数据4*100 =16+400 = 416 */ System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new int[100],SizeEnum.B)); /** * 属性4位对齐 * 64位压缩指针下,对象头12字节,数组长度描述4字节,数据1*100,对齐后104 = 16+104 = 120 */ System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new byte[100],SizeEnum.B)); /** * 二维数组 * 64位指针压缩下 * 第1维数组,对象头12字节,数组长度描述4字节,2个数组引用共8字节,共24字节 * 第2维数组,对象头12字节,数组长度描述4字节,100个数组引用共400字节,对齐后共416字节 * 第1维的2个引用所指对象大小 = 2*416 = 832 字节 * 共24+832 = 856字节 */ System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new int[2][100],SizeEnum.B)); /** * 二维数组 * 64位指针压缩下 * 第1维数组,对象头12字节,数组长度描述4字节,100个数组引用共400字节,共416字节 * 第2维数组,对象头12字节,数组长度描述4字节,2个数组引用共8字节,共24字节 * 第1维的100个引用所指对象大小 = 100*24 = 2400 字节 * 共416+2400 = 2816字节 */ System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new int[100][2],SizeEnum.B)); System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new Object(),SizeEnum.B)); /** * 不算static属性 * private final char value[]; * private int hash; // Default to 0 * private transient int hash32 = 0; * * 32位下,String对象头8字节,2个int类型8字节,char数组引用占4字节,共占24字节 * 另外,还要算上value[]数组的占用,数组对象头部8字节,数组长度4字节,对齐后共占16字节 * =》String对象对象大小24+16 = 40字节 * 64位开启指针压缩下(压缩指针),String对象头12字节,2个int类型8字节,char数组引用占4字节,共占24字节 * 另外,还要算上value[]数组的占用,数组对象头部12字节,数组长度4字节,对齐后共占16字节 * =》String对象大小24+16=40字节 */ System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new String(),SizeEnum.B)); /** * transient Entry参考[] table = (Entry []) EMPTY_TABLE; * transient int size; * int threshold; * final float loadFactor; * transient int modCount; * * 64位开启指针压缩下,对象头部12字节,数组引用4字节,3个int12字节,float4字节,共32字节 * 另外,算上Entry [] = 对象头12 +属性16字节+数组长度4字节 = 32字节 * * final K key; * V value; * Entry next; * int hash; * * 对象头12字节,3个引用共12字节,1个int4字节 =》 一个entry至少占用28字节 * * =》32+32=64字节 */ System.out.println(SizeOfTool.getObjectSize(new HashMap(),SizeEnum.B)); } } //32位下对象头8字节,byte占1字节,对其填充后,总占16字节 //64位开启指针压缩下对象头12字节,byte1字节,对齐后占16字节 class A{ byte b1; } //32位下对象头8字节,8个byte8字节,总16字节 //64位开启指针压缩下对象头12字节,8个byte8字节,对齐后占24字节 class B{ byte b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8; } //32位下对象头8字节,9个byte9字节,对其填充后,总24字节 //64位开启指针压缩下对象头12字节,9个byte9字节,对齐后占24字节 class C{ byte b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7,b8,b9; } //32位下对象头8字节,int占4字节,引用占4字节,共16字节 //64位开启指针压缩下对象头12字节,int占4字节,引用占4字节,对齐后占24字节 class D{ int i; String str; } //32位下对象头8字节,int4字节,byte占1字节,引用占4字节,对其后,共24字节 //64位开启指针压缩下对象头12字节,int占4字节,引用占4字节,byte占1字节,对齐后占24字节 class E{ int i; byte b; String str; } /** * 对齐有两种 * 1、整个对象8字节对齐 * 2、属性4字节对齐 **** * * 对象集成属性的排布 * markword 4 8 * class指针 4 4 * 父类的父类属性 1 1 * 属性对齐 3 3 * 父类的属性 1 1 * 属性对齐 3 3 * 当前类的属性 1 1 * 属性对齐填充 3 3 * 整个对象对齐 8+12 =》 24 12+12=》24 */ class O{ byte b; } class P extends O{ byte b; } class Q extends P{ byte b; }
深入理解Java虚拟机(第2版)
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