Java計(jì)算對(duì)象大小的方法詳解

更新時(shí)間：2025年01月10日 08:48:17 作者：千千寰宇

在Java應(yīng)用程序的性能優(yōu)化場(chǎng)景中,時(shí)常需要考慮Java對(duì)象的大小,以便觀測(cè),本文為大家介紹了常用的Java計(jì)算對(duì)象大小的方法,感興趣的可以了解下

序

在Java應(yīng)用程序的性能優(yōu)化場(chǎng)景中，時(shí)常需要考慮Java對(duì)象的大小，以便觀測(cè)、評(píng)估后，進(jìn)一步提出優(yōu)化方案：

占用內(nèi)存的大小。（比如本地內(nèi)存）
對(duì)象數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬
對(duì)象數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)時(shí)占用的磁盤(pán)空間
...

概述

對(duì)象大小如何計(jì)算

對(duì)象大小包括倆部分的內(nèi)容，對(duì)象頭和對(duì)象內(nèi)容：

對(duì)象頭

此處假設(shè)是64位的JVM

對(duì)象地址，占4個(gè)字節(jié)。
對(duì)象標(biāo)記，占8個(gè)字節(jié)，包括鎖標(biāo)記，hashcode, age 等。
數(shù)組長(zhǎng)度標(biāo)記，占4個(gè)字節(jié)。如果對(duì)象是一個(gè)數(shù)組，會(huì)有此標(biāo)記，否則沒(méi)有。

對(duì)象內(nèi)容

對(duì)象內(nèi)部屬性。如果屬性是對(duì)象的話，那么記錄的是對(duì)象的地址，占用4個(gè)字節(jié)。

8字節(jié)對(duì)齊

Java對(duì)象采用的是8字節(jié)對(duì)齊。對(duì)象大小必須是8的倍數(shù)，不足需要補(bǔ)齊。

比如，計(jì)算一個(gè)對(duì)象只需要20字節(jié)，那么實(shí)際占用24字節(jié)。

計(jì)算對(duì)象大小的方法

方法1和方法2，在 String 對(duì)象的計(jì)算上，存在差異；Integer 和 Map 的計(jì)算，經(jīng)簡(jiǎn)單檢驗(yàn)：不存在差異。

方法1：基于 JDK 原生庫(kù) 【推薦】

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

		Map<String, String> map = new HashMap<>();
        objectSizeBytes = ObjectSizeCalculator.getObjectSize(number);
        log.info("objectSizeBytes: {} bytes", objectSizeBytes );//48 bytes
    }
}

方法2：基于lucene-core庫(kù)

引入依賴

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

計(jì)算對(duì)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庫(kù))

Integer 對(duì)象大小分析

它是對(duì)象，占用4個(gè)字節(jié)
對(duì)象標(biāo)記，占用8個(gè)字節(jié)
查看源碼，發(fā)現(xiàn):

Integr 內(nèi)容只有以下一個(gè)非static的屬性，是一個(gè)int的基本類型屬性，占用4個(gè)字節(jié).

static 修飾的方法屬性都是存儲(chǔ)在方法區(qū)的，不占用對(duì)象空間。

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

故 total = 4 + 8 + 4 = 16

HashMap 對(duì)象大小分析

它是對(duì)象，占用4個(gè)字節(jié)
對(duì)象標(biāo)記，占用8個(gè)字節(jié)
查看源碼，發(fā)現(xiàn)：

HashMap 是繼承了 AbstractMap 的，AbstractMap 中有以下的倆個(gè)屬性，一共占用8個(gè)字節(jié)。因?yàn)橹皇谴鎯?chǔ)了keySet, values 的地址

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

HashMap 中有以下屬性，共占用 6 * 4 = 24 個(gè)字節(jié)。

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