java 对象在内存中 java 对象内存大小

首先我们看看JAVA内存布局

一：java 对象布局

在Hotspot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为三块区域：
对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。

对象头（Object Header）:

32位系统对象头大小为8个字节（864bit）
64位系统对象头大小为16个字节 (128bit）

(图片都来自图灵学院)

• mark word

用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等，这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机中分别为32bit和64bit

32位JVM下的对象结构描述

64位JVM下的对象结构描述

• Klass Pointer

对象头的另外一部分是klass类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。 32位4字节，64位开启指针压缩或最大堆内存<32g时4字节，否则8字节。jdk1.8默认开启指针压缩后为4字节，当在JVM参数中关闭指针压缩（-XX:-UseCompressedOops）后，长度为8字节。

• 数组长度 （只有数组对象有）

如果对象是一个数组, 那在对象头中还必须有一块数据用于记录数组长度。 4字节

对于个空对象：

实例数据（Instance Data:

对象中定义的成员属性

对齐填充（Padding）:

对齐填充并不是必然存在的，也没有特定的含义，仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot虚拟机的自动内存管理系统要求对象的起始地址必须是8字节的整数倍，也就是对象的大小必须是8字节的整数倍。而对象头部分正好是8字节的倍数（1倍或者2倍），因此，当对象实例数据部分没有对齐的时候，就需要通过对齐填充来补全。对象字节数/8的倍数，如果不足的话 实现填充。例如：一个对象21个字节，则需要补充3个字节。

二.代码验证

引入JOL(JAVA OBJECT LAYOUT)包,使用此工具可以查看一个java对象的内存布局及占用多少字节

<dependency>
            <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
            <artifactId>jol-core</artifactId>
            <version>0.10</version>
        </dependency>

1. 案例一

/**
     * 默认开启指针压缩
     */
    @Test
    public void test() {
        Object obj = new Object();
        //查看对象内部信息
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());

打印信息:

名称解释：

OFFSET：偏移地址，单位字节；
SIZE：占用的内存大小，单位为字节(Byte)；
TYPE DESCRIPTION：类型描述，其中object header为对象头；
VALUE：对应内存中当前存储的值，二进制32位；

---

注意：在jdk1.8中，是默认开启指针压缩的

• 第一行(offset为0)及第二行(offset为4)的object header为mark word，占8个字节
• 第三行(offset为8)object header是kclass point，占4个字节
  （开启指针压缩，占4个字节，不开启指针压缩，占用8字节）
• 第四行(offset为12)对齐填充
  对象的大小必须是8byte的整数倍, 前面占用了12byte，要凑成8个整数呗，所以需要对齐填充(padding)4byte

2.案例二：

/**
     *  不开启指针压缩 （-XX:-UseCompressedOops）
     */
    @Test
    public void test2() {
        Object obj = new Object();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
}

在手动关闭指针压缩情况下

• 第一行(offset为0)和第二行(offset为4)的object header为mark word，占8个字节
• 第三行(offset为8)和第四行(offset为12)的object header是kclass point，占8个字节
  8 +8 =16，所以不需要对齐填充(padding)了

3.案例三

/**
	  对象含有属性的情况下
	*/
    @Test
    public void test3() {
        Object obj = new TestObject();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
    }

class TestObject {
    private long p;
}

• 第一行(offset为0)和第二行(offset为4)的object header为mark word，占8个字节
• 第三行(offset为8)object header是kclass point，占4个字节
• 第五行(offset为16)为实例大小
  long类型占8个字节
• 第四行(offset为12)对齐填充
  对齐填充(padding)4byte（这里是间隙填充alignment/padding gap）//@TODO

//复习一下
byte b; 		 1字节  	  默认是0
short s; 		 2字节    默认是0
int i; 			 4字节 	 默认是0
long l; 		 8字节  	 默认是0L
char c; 		 2字节  	 默认是0对应的字符 `u0000`
float f; 		 4字节  	 默认是0.0f
double d;		 8字节 	 默认是0.0d
boolean bool;    1字节 	 默认是false

4.案例四：

/**
     * 空数组对象
     */
    @Test
    public void test5() {
        int[] arr = new int[0];
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(arr).toPrintable());

    }

• 第一行(offset为0)和第二行(offset为4)的object header为mark word，占8个字节
• 第三行(offset为8)object header为kclass point，占4个字节
• 第四行(offset为12)为数组长度，占4个字节

其他情况：

/**
    如果是引用类型
    */
    @Test
    public void test7() {
        Object obj = new TestObject7();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());

    }
    class TestObject7 {
    private Integer integer;
}

@Test
    public void test6() {
        Object obj = new TestObject6();
        System.out.println(ClassLayout.parseInstance(obj).toPrintable());
    }
    class TestObject6 {
    private long p;
    private int i;
    private boolean b2;
}

参考：
https://mp.weixin.qq.com/s/NfAM8WMfemrozn38QC7STA https://mp.weixin.qq.com/s/yft-C_INozNL2dxx0DVo9w