[摘要] 最近对程序占用内存方面做了一些优化,取得了不错的效果,总结了一些经验。简要说一下,相信会对大家写出优质的程序有所帮助。


  最近对程序占用内存方面做了一些优化,取得了不错的效果,总结了一些经验。简要说一下,相信会对大家写出优质的程序有所帮助。 

  经常你写了一个程序,一测试,功能没问题,一看内存占用也不多,就不去考虑其它的东西了。但可能程序使用了一个什么数据结构,会当数据规模变大时,内存占用激增。 

  基本&&关键的问题是,Java里各种东东占多少内存????????? 

  对于primitive类型,有8个 

  byte short int long float double char boolean 它们的长度分别是 

  1 2 4 8 4 8 2 1 

  这个不罗嗦了,举例来说 

  long[] data=new long[1000]; 

  占用内存 8*1000 bytes 

  此外,data本身是一个Object,也占用内存若干,后叙,当然它针对 8*1000来说,忽略不计 

  再说Object的占用,在说这个之前,先说说引用,一惯的说法是 

  Java里没有指针了,只有引用,引用是安全的 

  这个说法没错,但是从机理上来说,引用就是指针,只是jvm对指针的使用检查和限制很多,这个引用/指针变得很安全 

  直接来结论:一个引用占4byte ,在32位系统上 

  Object obj=null; //4byte 

  Object[] objs=new Object[1000]; //至少4*1000byte 

  你看我定义了一个 obj,还是null,就占4byte 

  定义了一个 objs,1000个元素,但都是null啊,就都每个占4byte 

  是的!!!!! 

  虽然obj==null,但它已经是 一个引用,或者说一个指针了 

  指针也要占地方啊!!!!啊!!!!啊!!!! 

  接下来,直接给另一个结论: Object占8byte,注意,纯Object 

  Object obj=new Object(); //多少???? 

  8byte?? 错!! 12byte,忘了还有一个引用,8byte是Object的内容 

  记住 Object obj=new Object(); 占12byte 

  Object[] objs=new Object[1000]; 

  for(int i=0;i<1000;i++) { 

  objs[i]=new Object(); 

  } 

  至少占用 12*1000 bytes 

  推论: Object占12bytes,似乎和上面的结论矛盾??!! 

  没有!! 不管Object,没有被垃圾回收之前,总得被别人引用吧? 

  总的有指针指它吧? 既然指,那个引用or指针就要占地方啊 4byte 

  加起来是12byte,反正一个Object至少 12bytes 

  还是直接给结论,推导的过程我就都包办了,咱不是脏活累活抢着干么!! 

  一个Integer占 16 bytes 

  这时您可能会有疑问,Integer=Object+int,就是: 

  public class Integer { 

  public int value; 

  } 

  Integer应该占 8+4=12 bytes啊 

  你说的有道理,但是jvm对所有的Object有限制!! 

  这个限制被我发现了,就是不管什么Object占的空间,要是8的倍数 

  12不是8的倍数,只能是16了!!! 

  推论:Byte也占16bytes!!!!!!!!!!! 

  问: 

  Byte[] bytes=new Byte[1000]; 

  占用空间多少? 

  答: 约为(至少为) (16+4)*1000 bytes 

  好家伙!!!!!!!! 

  论题:数组空间占用怎么算? 

  我这里直接给结论了,推导这个花了更长的时间: 

  对于数组来说,数组这个Object有一个length属性,数组的元素相当于其成员 

  public class Array { 

  public int length; 

  //... 其它成员 

  } 

  对于数组,我们不是直接可以取length属性么,源于此 

  public byte[] bytes=new byte[1000]; 

  System.out.println(bytes.length); // 看,有length属性 

  上面的bytes换算过来是: 

  public class Array { 

  public int length; 

  public byte byte0; 

  public byte byte1; 

  ... 

  public byte byte999; 

  } 

  上面的bytes占用的内存是: 

  4+[8+4 + 1*1000] = 4+ [1012]=4+1016=1020 

  4是 bytes这个引用,8是Object基占的,4是length属性占的 

  1000是1000个成员占的,本来是 1012,但要求是8的倍数,变成 1016了 

  总共是 1020 

  再如: 

  byte[] bytes=new byte[4]; 

  的内存占用是: 

  4+[8+4+4*1]=4+[16]=20; 

  byte[] bytes=new byte[3]; 也是 20 

  对于元素是Object的数组,Object也是当作其成员,(注意只有引用这个数组的空间,这个可以推到普通Class上) 

  Byte[] bytes=new Byte[1000]; 

  这个 bytes的定义相当于: 

  public class Array { 

  public int length; 

  public Byte byte0; 

  ..... 

  public Byte byte999; 

  } 

  占用空间是: 

  4+[8+4+4*1000]+16*1000= 4+ 4016 + 16000 = 你自己算吧 

  推论:千万不要用 Byte[] 有20倍的差距!!!!!!! 

  你可能一下子没明白过来,没关系多琢磨一下,对于普通的class来说 

  ,内容占用就是基加成员的占用,Object成员只记引用 

  public class Abc { 

  public int n; 

  public byte b; 

  public Object obj; 

  } 

  它的内容占用是: [8+4+1+4]=24 

  所以 Abc one=new Abc()的占用是 4+24=28 

  提醒:对于 Abc的成员 obj没有计,如果要计入的话,循环这个过程就可以了。(琢磨一下) 

  举例: 

  public class Abc { 

  public byte b; 

  public Object obj=null; 

  } 

  public class Def { 

  public int n; 

  public byte b; 

  public Abc obj=new Abc(); 

  } 

  问: 

  Def one=new Def(); //占多少? 

  答: 

  4+[8+4+1+4]+[8+1+4]=4+24+16=44 

  public class Abc { 

  public byte b; 

  public Object obj=null; 

  } 

  public class Def { 

  public int n; 

  public byte b; 

  public Abc[] objs=new Abc[100]; 

  { 

  for(int i=0;i<10;i++) { 

  objs[i]=new Abc(); 

  } 

  } 

  } 

  问: 

  Def one=new Def(); //占多少? 

  答: 

  kao,一下我也算不出来,不过我写了程序,可以算出来,你给它一个Object,它就能递归的算出总共占了多少内存,这个程序不复杂,你也可以写出来。我等机会合适了再放出。 

  单独说一下String,String的结构是: 

  public class String { 

  private final char value[]; 

  private final int offset; 

  private final int count; 

  private int hash; // Default to 0 

  } 

  所以,不考虑那个char[]的占用,一个String最少占用 [8+4+4+4+4]=24bytes 

  加上引用,共28bytes 

  所以 

  String s=""; 

  占用28bytes!!!!! 尽管它的长度为0 

  如果精确的算,加上引用一个String的占用是 

  4+24+[8+4+2*length] 

  String s=""; 的占用是 28+16= 44 

  String s="ab" 的占用是 28+16= 44 

  String s="abc" 的占用是 28+24 = 52 

  要说的是,String是常用的类,这么看,String耗内存很多,所以jvm有优化,同样的内容尽量重用,所以除了28是必须的外,那个char[] 很可能一样 

  比方说 

  String[] s=new String[1000]; 

  for(int i=0;i<1000;i++) { 

  s[i]=new String("abcdefasdjflksadjflkasdfj"); 

  } 

  的占用的数量级是 28*1000,那 1000个字符串本身基本上不占内存,只有一份!!!!!! 

  反正String 至少是 28,最多也可能是28!!!!!!!! 

  比较占内存的数据结构,这个很重要:基本上就是 primitive的包装 

  实例: 

  Hashtable的结构,有100万个元素 

  改为String[]+int[]后,内存占用改观不少,速度也很快 

  100万的String[] 快排一下,也就2秒多,查找用2分,和hash也差不多少