JAVA記憶體使用--如何計算一個Java對象占用的位元組數

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本文中，我們讨論一個問題：如何計算(或者說，估算)一個Java對象占用的記憶體數量？

通常，我們談論的堆記憶體使用的前提是以“一般情況”為背景的。不包括下面兩種情形：

1. 某些情況下，JVM根本就沒有把Object放入堆中。例如：原則上講，一個小的thread-local對象存在于棧中，而不是在堆中。
2. 被Object占用記憶體的大小依賴于Object的目前狀态。例如：Object的同步鎖是否生效，或者，Object是否正在被回收。

我們先來看看在堆中單個的Object長什麼樣子

在堆中，每個對象由四個域構成（A、B、C 和 D），下面我們逐個解釋一下：

1. A:對象頭，占用很少的位元組，表述Object目前狀态的資訊
2. B:基本類型域占用的空間(原生域指 int、boolean、short等)
3. C:引用類型域占用的空間(引用類型域指 其他對象的引用，每個引用占用4個位元組)
4. D:填充物占用的空間(後面說明什麼是填充物)

下面我們對A、B、C 和 D 逐一解釋

A：對象頭

記憶體中，每個對象占用的總空間不僅包含對象内聲明的變量所需要的空間，還包括一些額外資訊，比如：對象頭 和 填充物。“對象頭”的作用是用來記錄一個對象的執行個體名字、ID 和 執行個體狀态（例如，目前執行個體是否“可到達”，或者目前鎖的狀态等等）。

在目前的JVM版本中（Hotspot），“對象頭”占用的位元組數如下：

1. 一個普通對象，占用8 bytes
2. 數組，占用 12 bytes，包含普通對象的 8 bytes + 4 bytes（數組長度）

B：基本類型

boolean、byte 占用 1 byte，char、short 占用 2 bytes，int、float 占用 4 bytes，long、double 占用 8 bytes

C：引用類型

每個引用類型占用 4 bytes

D：填充物

在Hotspot中，每個對象占用的總空間是以8的倍數計算的，對象占用總空間(對象頭+聲明變量)不足8的倍數時候，自動補齊。而，這些被填充的空間，我們可以稱它為“填充物”。我們看下具體執行個體：

1. 一個空對象（沒有聲明任何變量）占用 8 bytes -- > 對象頭 占用 8 bytes
2. 隻聲明了一個boolean類型變量的類，占用 16 bytes --> 對象頭(8 bytes) + boolean (1 bytes) + 填充物（7 bytes）
3. 聲明了8個boolean類型變量的類，占用 16 bytes --> 對象頭(8 bytes) + boolean (1 bytes) * 8

通過上面的執行個體，更有助于我們了解