JAVA——对象所占内存空间大小的计算

最新推荐文章于 2025-06-13 16:25:12 发布

黔梦

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分类专栏： JAVA 文章标签： java 对象大小计算

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/sky_ground/article/details/49763801

本文探讨了Java中对象内存空间的分配，强调了8字节对齐规则，并详细解析了对象头、实例数据和填充部分的内存组成。通过示例展示了如何计算包括祖先类在内的对象总大小，并提供了实验环境和步骤。

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学过c++的朋友想必对“c++的内存对齐规则”不会感到陌生。那么在java中，是否也存在这样的规则呢？为此，笔者进行了实验，发现java的内存对齐规则非常简明——8字节对齐。现与大家分享下。
一个java对象所占的内存空间分为三个部分：对象头（Mark Word+类型指针+长度）+实例数据+填充。
填充的目的是保证一个java对象的大小是8B的整数倍。
对象头分为三个部分：Mark Word、类型指针和长度。这三个部分所占内存空间大小如下所示：

项目	占用的内存大小	说明
Mark Word	4B/32位, 8B/64位
类型指针	4B/32位, 8B/64位
长度	4B/32位, 8B/64位	仅数组对象才会有这一部分

接下来说一下实例数据包括哪些。静态成员变量或静态成员常量是属于整个类的，存储在方法区，所以不包括在内；当前类所实现接口中的常量，是静态的，同样存储在方法区，不包括在内；所有的方法，不管是静态的还是非静态的，也存储在方法区，不包括在内。剩下的实例成员变量或实例成员常量（包括其祖先类的）就是每个对象要存储的数据。这些实例成员所占的内存空间大小如下所示：

类型	占用的内存大小	说明
boolean	1B	与平台无关
byte	1B	与平台无关
short	2B	与平台无关
char	2B	与平台无关
int	4B	与平台无关
float	4B	与平台无关
long	8B	与平台无关
double	8B	与平台无关
reference	4B/32位，8B/64位

具体计算方式如下：
假设当前类为B，其父类为A3，类A3的父类为A2，类A2的父类为A1，类A1的父类是Object，且类B, A3, A2, A1都仅有一个char c;成员变量（当然，这仅仅是举例说明而已，实际情况下可更复杂或更简单），用S_XXX表示类XXX中实例成员的总大小（不包括其祖先类的）。那么类B的一个对象b所占据的内存大小（包括祖先类的）sizeof_b为：

sizeof_b=对象头+(S_A1+填充S_A1)+(S_A2+填充S_A2)+(S_A3+填充_S_A3)+(S_B+填充_S_B)。

“填充_S_XXX”的目的是保证从“对象头”到类XXX部分之和为8B的整数倍。注意看啊，这里每个类都是要填充的，而不是仅在最后才填充，这样做也方便强制类型转换后的处理。而且类XXX中成员变量的声明顺序不影响“S_XXX”的值。
上述类B的一个对象b所占用的内存结构图（32位机器上）如下所示：
这里写图片描述

又比如“new int[4]”这个对象在32位机器上所占用的内存为：
这里写图片描述

再比如这个对象在32位机器上所占用的内存情况为：
这里写图片描述

下面给出笔者的实验步骤。先是编写两个类SizeOfObjectTest和SizeOfAgent；然后将代码（使用Ant工具）打成可执行的jar包（如 jvm-project.jar，主类是SizeOfObjectTest），最后在命令行里输入如下命令运行该jar包即可查看结果：

java -javaagent:jvm-project.jar -XX:-UseCompressedOops -jar jvm-project.jar

本文仅仅讨论未使用指针压缩情况下的占用内存大小情况。
类SizeOfAgent的编写以及运行方式均是参考http://yueyemaitian.iteye.com/blog/2033046。
下面分别给出SizeOfObjectTest类、SizeOfAgent类和打包脚本。

SzieOfObjectTest类的代码：


package quote;

import java.io.File;

/**
 * @author tianmai.fh
 * @date 2014-03-18 20:17
 */
public class SizeOfObjectTest {
   
   
    /**
     *
     * -XX:-UseCompressedOops: mark/8 + metedata/8 + 8 + padding/0 = 24
     */
    static class A {
   
   
        int a;
        char c;
    }



    static class A2{
   
   
        char b;
        int a;
    }

    static class A3{
   
   
        char b;
        boolean c;
        double d;
        short e;
        boolean f;
    }

    static class A4{
   
   
        char b;
        short e;
        boolean d;
        boolean f;
        double a;
    }

    static class A5{
   
   
        int[] b=new int[10];
    }

    /**
     * -XX:+UseCompressedOops: mark/4 + metedata/8 + 4 + 4 + padding/4 = 24
     * -XX:-UseCompressedOops: mark/8 + metedata/8 + 4 + 4 = 24
     */
    static class B {
   
   
        int a;
        int b;
    }

    /**
     * -XX:+UseCompressedOops: mark/4 + metedata/8 +