计算java简单对象内存

计算java简单对象内存

1.前言

JavaClass基本结构：

名称	占用字节
Class头	8字节
oop指针	4字节
数据区域	不定
padding	补充到整个大小为8字节的倍数

 

1. Class头8个字节， 存储了比如这个实例目前的锁信息、目前属于的堆类型等；

2. oop指针，存储的是这个类的定义，比如Java反射可以拿到字段名称，方法名称这些值都是存储在这个指针所指向的定义中；

3. 数据区域，存放数据的区域，这里的结构区分主要是两种：数组和非数组。如果是数组，数据区域中还会包含这个数组的大小；

4. 64位JDK，开启指针压缩，对象头大小12byte，不开启指针压缩，对象头大小16byte；

5. Java8后，默认开启指针压缩。

 

2.基本认知

八大基础数据类型：

　　

  八大封装类型 (64位开启指针压缩)：

　　

 指针类型：

 　　32位、64位开启指针压缩：4字节

　　 64位不开启指针压缩：8字节

对象类型：

　　16字节起步

枚举类型：

　　64位：8字节，类似基础数据类型，直接占地址空间，不会出现指针引用

 

3.简单计算Dog 

对于如下Dog 的对象，实际计算其内存大小：

　　对象头12 byte + 子类字段数5 * 指针大小 4byte + 父类字段数5 * 指针大小 4byte  + padding 4 byte = 56 byte，

　　那么生成3W对象后，内存占用： 30000 * 56 / 1000 = 1680 KByte，

Jprofile 托管结果：

   

4.简单计算Master

对于如下master的对象，实际计算其内存大小：

　　对象头12 byte + 子类字段数4 * 指针大小 4byte + padding 4 byte = 32 byte，

　　那么生成3W对象后，内存占用： 30000 * 32 / 1000 = 960 KByte，

Jprofile 托管结果：

 

  

5.那些不可忽略的数据

 

这里有3W+的Long，和3W+的Integer，其实是因为模型定义中故意定义的两个 字段:"入店编号"、"主人联系电话"，

简单算算：

　　Integer ： 对象头12 + int大小 4 = 16 byte， 累乘后 16 * 30000 / 1000 = 480 K；

　　Long： 对象头12 + long大小 8  +  padding 4 = 24 byte， 累乘后 24* 30000 / 1000 = 720 K；

　　String:   对象头12 + hash大小 4 + char[]引用 4 + padding 4  =  24 byte，累乘后 24* 316936/ 1000 = 7606 K；-------------细心统计一下，三个模型里定义的字串属性，刚好10个，所以是基数3W的十倍

　　char[]: 对象头12 + 数组长度 4 + char大小 2 * N； N等于字串里字节的个数；

       Map$Node: 对象头12 + hash大小 4 + key引用 4 + value 引用 4 + next引用 4 + padding 4 = 32 byte， 累乘后 32 * 32705 / 1000 = 1046 K；

所以尽量不要用基本数据类型的封装类型 ！

　　因为如果是基本数据类型，long 只有8 byte，inte 4 byte，上面的测试，可以节省内存: (16 - 4 + 24 - 8) * 30000 / 1000 = 840K。当然似乎还是比不起String字段的少用。

 

6.示例代码

@Getter
@Setter
@ToString
@JsonNaming(PropertyNamingStrategy.KebabCaseStrategy.class)
@JsonIgnoreProperties(ignoreUnknown = true)
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)
@ApiModel("Dog")
public class Dog extends Pet {

    @JsonProperty("color")
    @ApiModelProperty(name = "color", value = "色泽描述")
    private String color;

    @JsonProperty("vaccinationTime")
    @ApiModelProperty(name = "vaccinationTime", value = "最近注射疫苗时间")
    private String vaccinationTime;

    @JsonProperty("foodRations")
    @ApiModelProperty(name = "foodRations", value = "宠物口粮偏好")
    private String foodRations;

    @JsonProperty("playTime")
    @ApiModelProperty(name = "playTime", value = "带耍时间")
    private String playTime;

    @JsonProperty("describing")
    @ApiModelProperty(name = "describing", value = "附加描述")
    private String describing;

    public Dog(String name, Integer serialNumber, String age, String breed, Master master) {
        super(name, serialNumber, age, breed, master);
    }

    public void init(String color, String vaccinationTime,
                     String foodRations, String playTime, String describing) {
        this.color = color;
        this.vaccinationTime = vaccinationTime;
        this.foodRations = foodRations;
        this.playTime = playTime;
        this.describing = describing;
    }
}

@Getter
@Setter
@ToString
@JsonNaming(PropertyNamingStrategy.KebabCaseStrategy.class)
@JsonIgnoreProperties(ignoreUnknown = true)
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)
@ApiModel("Pet")
public abstract class Pet {

    @JsonProperty("name")
    @ApiModelProperty(name = "name", value = "宠物昵称")
    private String name;

    @JsonProperty("serialNumber")
    @ApiModelProperty(name = "serialNumber", value = "入店编号")
    private Integer serialNumber;

    @JsonProperty("age")
    @ApiModelProperty(name = "age", value = "宠物年龄：1年02月")
    private String age;

    @JsonProperty("breed")
    @ApiModelProperty(name = "breed", value = "宠物品种")
    private String breed;

    @JsonProperty("master")
    @ApiModelProperty(name = "master", value = "主人")
    private Master master;

    public Pet(String name, Integer serialNumber, String age, String breed, Master master) {
        this.name = name;
        this.serialNumber = serialNumber;
        this.age = age;
        this.breed = breed;
        this.master = master;
    }
}

@Getter
@Setter
//@NoArgsConstructor

@ToString
@JsonNaming(PropertyNamingStrategy.KebabCaseStrategy.class)
@JsonIgnoreProperties(ignoreUnknown = true)
@JsonInclude(JsonInclude.Include.NON_NULL)
@ApiModel("Master")
public class Master {

    @JsonProperty("name")
    @ApiModelProperty(name = "name", value = "主人姓名")
    private String name;

    @JsonProperty("age")
    @ApiModelProperty(name = "age", value = "主人年龄")
    private Integer age;

    @JsonProperty("address")
    @ApiModelProperty(name = "address", value = "主人在住地址")
    private String address;

    @JsonProperty("tel")
    @ApiModelProperty(name = "tel", value = "主人联系电话")
    private Long tel;

    public Master(String name, Integer age, String address, Long tel) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
        this.tel = tel;
    }
}

public class MemoryTest {

    private static SecureRandom random = new SecureRandom();

    @Test
    public void testMemory() {
        Set<Pet> allPets = new HashSet<>();
        for (int i = 0; i < 30000; i++) {
            Master master = new Master(random("姓名"), random.nextInt(30), random("地址"), random.nextLong());
            Dog dog = new Dog(random("宠物"), i, random("1年02月"), random("哈士奇"), master);
            dog.init(random("颜色"), random("2020年02月21日"), random("随机"), random("8:00-8:20 "), random("随机"));
            allPets.add(dog);
        }
        ThreadUtils.waitSecond(30000);
    }

    private String random(String in) {
        return in + random.nextLong();
    }
}