開始先拋出一個問題：一個對象o，Object o = new Object();創(chuàng)建完成后會占用多少字節(jié)的內(nèi)存？

要能回答這個問題，就需要了解java對象的內(nèi)存布局。

對象內(nèi)存布局

一個Java對象在內(nèi)存中包括對象頭、實例數(shù)據(jù)和對齊填充三個部分。如下圖所示：

對象頭

• Mark Word：包含一系列的標記位比如hashcode、GC分代年齡、偏向鎖位，鎖標志位等。這個Mark Word在對象被加了不同量級的鎖時所包含的內(nèi)容和布局都有所不同，這涉及到鎖升級的知識，暫不展開討論
• Klass Pointer：是一個指針，指向描述這個對象類型的元對象，例如Object.class,User.class等

實例數(shù)據(jù)

• instance data：描述成員變量的信息，如果成員變量是引用類型，那么它就是一個指針。instance data的大小是所有成員變量的占用空間（基本數(shù)據(jù)類型大小+指針大?。?/li>

對齊

• padding：在java中，為了能夠更加高效的利用內(nèi)存空間，會將對象大小設定為8bytes的整數(shù)倍，如果對象頭+實例數(shù)據(jù)的大小不是8bytes的倍數(shù)，那么會在padding區(qū)域填充幾個字節(jié)，使得對象占用空間是8bytes的倍數(shù)

那么對象布局中各個部分占用內(nèi)存空間到底多大呢？

對象占用內(nèi)存空間

由于目前64位操作系統(tǒng)已經(jīng)基本普及，下面只分析64位操作系統(tǒng)下的情況

指針壓縮

在64位系統(tǒng)中，一個指針占64 bits也就是8 bytes，而在32位系統(tǒng)中指針只占4個字節(jié)，于是為了能夠減少內(nèi)存消耗，從JDK1.6開始，JVM會默認支持指針壓縮，會將指針大小壓縮成4個字節(jié)，

這涉及到兩個參數(shù)-XX:+UseCompressedOops，-XX:+UseCompressedClassPointers。

• UseCompressedOops：oops: ordinary object pointer，普通對象指針壓縮，例如Object o = new Object();其中o就是個指向new Object()對象的指針，o在指針壓縮前占用8個字節(jié)，在指針壓縮后占用4個字節(jié)
• UseCompressedClassPointers：壓縮Klass Pointer，壓縮前8個字節(jié)，壓縮后4個字節(jié)

對象頭

Mark Word占8個字節(jié)

• Klass Pointer：開啟（默認）壓縮4個字節(jié)，不開啟壓縮8個字節(jié)

實例數(shù)據(jù)

• instance data：根據(jù)實際情況計算：如果成員變量是基本數(shù)據(jù)類型，那么占用空間就是基本數(shù)據(jù)類型的大小，Java的8大基本數(shù)據(jù)類型的大小如下：

如果成員變量是引用類型，那么就是一個指針大?。ㄩ_啟指針壓縮占4字節(jié)，不開啟指針壓縮8字節(jié)）

對齊

• padding：如果對象頭+實例數(shù)據(jù)的大小不是8 bytes的倍數(shù)，那么就填充這個區(qū)域，使得對象占用空間能被8個字節(jié)整除（最小情況）

口說無憑，下面將會通過實驗證明

證明對象內(nèi)存布局

我們需要引用一個依賴：openjdk提供的jol-core：

<dependency>
	<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
	<artifactId>jol-core</artifactId>
	<version>0.9</version>
</dependency>

1.查看默認情況下沒有成員變量的對象布局

示例代碼：

public class TestObj {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建對象
        Object o = new Object();
        // 獲得對象布局內(nèi)容
        String s = ClassLayout.parseInstance(o).toPrintable();
        // 打印對象布局
        System.out.println(s);
    }
}

輸出結(jié)果：

其中對象頭（object header）有三個，前兩個是Mark Word一共8個字節(jié)，后面一個是Klass Pointer，占4個字節(jié)，由于沒有成員變量，所以實例數(shù)據(jù)沒有占用空間，而最后4個字節(jié)描述信息為：loss due to the next object alignment，意思就是為了與下一個對象對齊而丟失的部分，也就是對齊填充空間

2.證明Klass Pointer在不開啟壓縮的情況下占用8個字節(jié)

我們只需要在jvm參數(shù)上加上-XX:-UseCompressedClassPointers即可，在IDEA工具中可以設置啟動參數(shù)：

還是運行上述代碼，運行程序結(jié)果：

如上圖所示，對象頭已經(jīng)占用16個字節(jié)，前8個字節(jié)是Mark Word，后8個字節(jié)就是未壓縮的Klass Pointer。我們還注意到對齊填充也沒有了，原因是此時對象占用空間16個字節(jié)已經(jīng)是8bytes的倍數(shù)，所以不需要填充，這完全印證了前面的分析

3.證明實例數(shù)據(jù)的存在以及大小

示例代碼：

public class TestObj {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建對象
        User user = new User(1, "zhangsan");
        // 獲得對象布局內(nèi)容
        String s = ClassLayout.parseInstance(user).toPrintable();
        // 打印對象布局
        System.out.println(s);
    }
}
class User {
    private int id;
    private String name;
    public User(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

打印結(jié)果：

如上圖所示，int類型的id占用4個字節(jié)，指向字符串對象的name指針占用4個字節(jié)，加上對齊，對象一共占用24 bytes

4.最后驗證不開啟指針壓縮的情況下指針占用8 bytes

只需在jvm參數(shù)上加上-XX:-UseCompressedOops：

還是運行上面的代碼，打印結(jié)果：

很顯然，此時name指針已經(jīng)占用了8個字節(jié)

一般來說，UseCompressedClassPointers和UseCompressedOops是默認開啟的，我們無需關心也無需修改。但是有個隱藏的細節(jié)就是：UseCompressedClassPointers的開啟依賴UseCompressedOops的開啟，并且開啟UseCompressedOops 也默認強制開啟UseCompressedClassPointers，關閉UseCompressedOops 默認關閉UseCompressedClassPointers。

至此，關于java對象的內(nèi)存布局已經(jīng)有了一個基本的了解，那么文章一開始的問題現(xiàn)在應該能很輕松的回答：16個字節(jié)。

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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