一个1000万HashMap,会占用多少空间内存?

问题

一个1000万HashMap,会占用多少空间内存?其中,Key=String(长度不超过16字符,且重复性极小),Value=Integer


HashMap内存主要组成部分

  1. table 数组所占内存

  2. table 中的每个元素 Entry 所占内存

假设

为了方便统计,我们做如下假设:

  1. Key hash 之后的结果完全不重复(单个 bucket 最多一条记录)。

  2. loadFactor = 0.75 (默认值)。

  3. JDK 版本:
    jvm

    64位JVM,本来reference应该是8byte,但是对象指针压缩XX:+UseCompressedOops默认就是开启的,reference变为4byte。

Java对象内存布局

对象头(header) + 实例数据 + padding(align)

对象头大小:16byte,默认开启对象指针压缩之后,变为为12byte。
padding(align):8byte对齐。

table数组所占空间

存放1千万记录,经过多次 resize 之后:table.length() = 16777216

table 数组所占用空间为 = 16777216 * 4(数组的每一项都是一个Entry引用) + 16 (java arrays header size) = 67108864 + 16 = 67108880

Entry空间统计

entry

不考虑reference,单个Entry对象所占空间为:32

reorder 之后的顺序如下:
object header size = 12
int hash =  4
reference key = 4
reference value =  4
reference next =  4
padding(align)= 4

然后 key 所占空间:72

String 
object header size = 12
int hash = 4
int hash32 = 4
reference value[] = 4char[]
arrays header size = 16
char[] = 16 * 2 (一个字符两个字节  utf - 16)

value 所占空间:16

Integer 
object header size = 12 
int value = 4

1千万记录对应1千万个 Entry 对象,占用总空间为: 10000000 * (32 + 72 + 16) = 1200000000

总的空间

67108880 + 1200000000 = 1267108880 / 1024 * 1024 = 1208M

参考

http://www.codeinstructions.com/2008/12/java-objects-memory-structure.html
http://mindprod.com/jgloss/sizeof.html
http://www.jroller.com/maxim/entry/again_about_determining_size_of
http://yueyemaitian.iteye.com/blog/2033046
http://yueyemaitian.iteye.com/blog/2034305
http://rednaxelafx.iteye.com/blog/730461
http://stackoverflow.com/questions/11054548/what-does-the-usecompressedoops-jvm-flag-do-and-when-should-i-use-it


转载于:https://my.oschina.net/u/227422/blog/366683

<think>好的,我现在需要帮助用户解决Java程序运行出现的OutOfMemoryError: Java heap space问题。首先,我得回顾一下用户提供的引用内容,看看里面有哪些关键信息。 用户引用了四个来源,其中提到了堆内存不足的问题,可能原因包括内存设置过小、代码问题导致内存泄漏,以及GC效率低下等。引用[1]提到,错误类似于将大对象塞入小堆空间,解决办法是增加堆内存,但也提到可能有代码问题。引用[2]和[3]都提到了堆栈设置太小,需要调整JVM参数。引用[4]则给出了一些具体的JVM参数,比如调整永久代大小、生成GC日志和堆转储文件等。 接下来,我需要结合用户的上一次问题,也就是关于IO写入异常的处理,不过当前问题转向了内存溢出,可能两者没有直接关联。但用户可能是在处理文件操作遇到内存问题,比如读取大文件到内存中导致堆溢出。 用户现在明确问的是解决方案,所以需要分步骤给出解决方法,同结合引用中的建议。根据引用内容,首先应该调整堆内存参数,比如-Xmx和-Xms。然后检查代码是否有内存泄漏,比如未关闭的资源、大量数据一次性加载等。另外,生成堆转储文件分析也是关键步骤,使用工具如Eclipse MAT或VisualVM可以帮助定位问题。最后,优化垃圾回收机制,比如调整GC算法或参数。 需要注意的是,用户可能对JVM参数设置不熟悉,所以需要给出具体的命令行示例,比如java -Xmx4g -Xms2g -jar app.jar。同,提醒用户临解决方案和长期解决方案的区别,比如调整参数是临,修复代码才是根本。 另外,引用[4]提到的参数如-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError和-XX:HeapDumpPath对于生成转储文件很重要,应该包含在解决方案中。而引用[3]提到的GC间过长导致的问题,需要建议用户监控GC日志,分析GC效率。 用户可能需要知道如何避免这种情况再次发生,所以需要提到代码层面的优化,比如分页查询数据库、使用流式处理大文件等。同,确保用户了解如何分析堆转储文件,这部分可能需要简要指导或推荐工具。 总结下来,回答的结构应该是分步骤,从简单到复杂:调整JVM参数、检查代码、分析堆转储、优化GC、长期预防措施。每个步骤都要给出具体的方法和示例,确保用户能够操作。同引用相关的引用来源,比如引用[1]和[4]中的参数设置,引用[3]中的GC监控。</think>### Java内存溢出(OutOfMemoryError)解决方案 #### 1. **立即调整JVM内存参数** 在启动命令中添加内存参数(引用[2][4]): ```bash java -Xmx4g -Xms2g -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/logs/dump.hprof -jar your_app.jar ``` - `-Xmx4g`:设置最大堆内存为4GB(根据物理内存调整) - `-Xms2g`:设置初始堆内存为2GB(建议设为Xmx的50%) - `-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError`:内存溢出自动生成堆转储文件[^4] #### 2. **诊断内存泄漏(关键步骤)** 使用工具分析生成的.hprof文件: ```bash jhat /logs/dump.hprof # 启动分析服务(默认端口7000) ``` 或使用专业工具: - Eclipse Memory Analyzer (MAT) - VisualVM - YourKit Profiler **典型泄漏模式识别**(引用[1]): - 未关闭的数据库连接池 - 静态集合持续增长 - 大对象缓存未清理 ```java // 错误示例:静态Map持续积累数据 public class DataCache { private static final Map<String, Object> cache = new HashMap<>(); // 危险! } ``` #### 3. **优化垃圾回收机制** 在启动参数中添加GC监控(引用[3][4]): ```bash -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/logs/gc.log ``` 通过GC日志分析: ```bash cat gc.log | grep "Full GC" # 查看完整GC频率 ``` 若频繁出现Full GC,建议: - 升级JDK版本(G1 GC在JDK9+更高效) - 调整GC算法:`-XX:+UseG1GC` #### 4. **代码级优化策略** **数据库查询优化(引用[3])**: ```java // 错误方式:一次性加载百条记录 List<User> users = userDao.findAll(); // 正确方式:分页查询 int pageSize = 5000; for (int page = 0; ; page++) { List<User> batch = userDao.findWithPagination(page, pageSize); if (batch.isEmpty()) break; processBatch(batch); System.gc(); // 建议在关键节点手动触发GC } ``` **文件处理优化**: ```java // 使用BufferedReader逐行处理(内存占用稳定) try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("large.txt"))) { String line; while ((line = br.readLine()) != null) { processLine(line); } } ``` #### 5. **高级参数调优(引用[4])** ```bash -XX:MaxMetaspaceSize=512m # 元空间上限(替代PermGen) -XX:SurvivorRatio=8 # 新生代Eden/Survivor比例 -XX:MaxTenuringThreshold=15 # 对象晋升老年代年龄 ``` #### 6. **内存监控方案** ```bash jstat -gcutil <pid> 1000 # 每秒监控内存区域使用率 jmap -histo:live <pid> # 查看存活对象统计 ``` --- ### 临与长期解决方案对比 | 方案类型 | 操作示例 | 适用场景 | |---------|---------|---------| | **临方案** | `export JAVA_OPTS="-Xmx8g"` | 生产环境紧急恢复 | | **中期方案** | 优化SQL查询添加`LIMIT`子句 | 数据量突增场景 | | **长期方案** | 重构使用Redis缓存层 | 高频访问数据集 | --- ### 典型案例分析 **案例1**:某电商系统在`双11`出现OOM - 根本原因:促销活动页面的商品列表未分页,单次加载10条记录 - 解决方案: 1. 紧急调整`-Xmx`从2GB到6GB 2. 长期改造为分页加载(每页100条) 3. 添加CDN缓存减少后端压力[^3] **案例2**:日志分析工具内存泄漏 - 诊断发现:未关闭的`ZipOutputStream`占用90%堆内存 - 修复代码: ```java try (ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(...))) { // 处理逻辑 } // 自动关闭资源 ``` ---
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