5分钟带你了解Java对象内存结构及字节计算

>>强大,10k+点赞的 SpringBoot 后台管理系统竟然出了详细教程!

点击关注公众号,利用碎片时间学习

Java对象内存结构

先说结论:Java对象=对象头+对象体+对齐填充

对象头

对象头由MarkWord标记字段和Klass类型指针两个区域组成,其中MarkWord用于存放Java虚拟机有关该对象的运行数据如hashCode,GC信息(对象分代年龄)以及锁状态(无锁、偏向锁、轻量锁、重量锁),Klass则用于存储指向方法区该对象的class指针。

早期的64位的Java虚拟机,对象头的标记字段(MarkWord)占64位,类型指针(Klass)也占64位,所以总共占了128位,也就是16个字节(1个字节占8位)。

后面为了减少对象的内存占用,从java6u23开始在64位Java虚拟机引入了指针压缩的概念,即堆中原本64位的Java对象指针压缩成32位,这样一来就使对象头的大小从占用的16字节减少到12字节。

对象体

对象体其实也就是我们常称的成员变量,主要分两类,一种基本类型如int,long,boolean,double等。基本类型占多少字节就算多少字节,比如int占4个字节,long占8个字节等等。

另一种引用类型则是我们平时经常用new创建出来的对象,比如Object,Integer,String,Thread等。如果是引用类型,需要把引用类型指向的对象也要算进来(无限套娃有木有!)。

比如你自定义了一个Thread的子类MyThread类,里面有成员变量String name,那么在算MyThread对象占用字节的时候需要把name占用的字节也算进去。

还有一种情况就是数组。对于数组,还有一个标识数组长度的字段,这个需要额外注意不能漏了。

对齐填充

这是一个Java虚拟机的规定,对象的大小必须是8字节的整数倍,如果不足,则会补齐。

至于JVM为什么会出这个规定,个人猜测可能是出于JVM的某种设计,将对象的大小固定为8字节的整数倍能方便JVM对其的寻址定位。

不同对象的计算展示

基于以上原则,下面展示几个不同类别的对象字节大小计算。

Object

看一眼Object的类结构:

5分钟带你了解Java对象内存结构及字节计算

上图中,m标识的是方法(method),f标识的是字段(field),c标识的是内部类(class),=标识的代码块,而左下方的菱形标识的是静态的意思。

可以看出Object是没有成员变量的,那么它的大小就好算了:

总大小=对象头(8+4)+对象体(0)+对齐填充(4)=16字节

Integer

接着一眼Integer的类结构:

5分钟带你了解Java对象内存结构及字节计算

Integer类只有一个名为value的int类型的成员变量(静态字段是属于Class的而非属于实例对象的),那么我们算下一个Integer所占的字节为:

总大小=对象头(8+4)+对象体(4)+对齐填充(0)=16字节

String

String可能相对复杂点,还是先看一眼它的类结构:

5分钟带你了解Java对象内存结构及字节计算

可以看出String的成员变量有俩,一个int类型的hash,一个char[]类型的value。其中这个value就是String值的底层实现,一个char类型的数组。因为String类型都包含了一个char类型的数组,所以在计算String类型对象大小的时候,需要将char类型数组的大小也加进去。

那么假设要计算"Java"这个字符串的字节大小,那么结果如下:

char[]类型的value大小=对象头(8+4)+数组长度(4)+"Java"四个字符大小(2*4)+对齐填充(0)=24字节

"Java"字符串总大小=对象头(8+4)+hash(4)+value的引用(4)+char[]类型的value大小(24)+对齐填充(4)=48字节

总结

上面只是演示了几个最基本对象的字节计算,所以看起来比较简单,如果是一些复杂的对象计算起来可能就相对繁琐一点。不过只要掌握了基本原理,了解对象内存结构组成,知道对齐填充的规则,拿它去套用那些复杂对象也是能算出来的。当然实际上在工作中应该也很少会真要你去计算哪个对象的字节大小,一些巨型对象真要算起来绝对是会要了老命的~

最后说一句,写博客也是不断阐述自己个人认知的一种过程,谁也无法保证自己的认知就一定是对的(emmmm,先垫个台阶)。所以如果其中有错误的地方,还请看官提出指正,大家一起学习进步,万分感谢!

来源:blog.csdn.net/insomsia/article/details/114193987



推荐:

主流Java进阶技术(学习资料分享)

5分钟带你了解Java对象内存结构及字节计算
PS:因为公众号平台更改了推送规则,如果不想错过内容,记得读完点一下“在看”,加个“星标”,这样每次新文章推送才会第一时间出现在你的订阅列表里。“在看”支持我们吧!

原文始发于微信公众号(Java笔记虾):5分钟带你了解Java对象内存结构及字节计算