分析Java中各種數(shù)據(jù)類型對于內(nèi)存占用的情況

前言

其實一般的程序猿根本不用了解這么深，只有當(dāng)你到了一定層次，需要了解jvm內(nèi)部運行機(jī)制，或者高并發(fā)多線程下，你寫的代碼對內(nèi)存有影響，你想做性能優(yōu)化。等等等等，一句話，當(dāng)你想深入了解java對象在內(nèi)存中，如何存儲，或者每個對象占用多大空間時，你會感謝這篇文章

本文主要分析jvm中的情況，實驗環(huán)境為64位window10系統(tǒng)、JDK1.8，使用JProfiler進(jìn)行結(jié)論驗證

很多描述以及 概念是基于你懂基本java知識的，如果你看起來有點吃力，要加油咯

本片更偏重驗證，更多理論，請參考：https://segmentfault.com/a/1190000006933272

內(nèi)存公式：Java對象的內(nèi)存布 = 對象頭(Header) + 實例數(shù)據(jù)(Instance Data) + 補(bǔ)齊填充(Padding)。

補(bǔ)齊填充：Java對象占用空間是8字節(jié)對齊的，即所有Java對象占用bytes數(shù)必須是8的倍數(shù)

Shallow Size

對象自身占用的內(nèi)存大小，不包括它引用的對象。
針對非數(shù)組類型的對象，它的大小就是對象與它所有的成員變量大小的總和。當(dāng)然這里面還會包括一些java語言特性的數(shù)據(jù)存儲單元。
針對數(shù)組類型的對象，它的大小是數(shù)組元素對象的大小總和。

Retained Size

Retained Size=當(dāng)前對象大小+當(dāng)前對象可直接或間接引用到的對象的大小總和。(間接引用的含義：A->B->C, C就是間接引用)
換句話說，Retained Size就是當(dāng)前對象被GC后，從Heap上總共能釋放掉的內(nèi)存。
不過，釋放的時候還要排除被GC Roots直接或間接引用的對象。他們暫時不會被被當(dāng)做Garbage。

基本數(shù)據(jù)類型占用

接下來用JProfiler驗證：

1.新建一個空對象，觀察空對象內(nèi)存占用

public class TestObject {
}

對象占用內(nèi)存 16b，如圖

結(jié)論：一般自建空對象占用內(nèi)存 16b，16 = 12(Header) + 4(Padding)

2.在TestObj中新增一個 int 屬性，觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
    private int i;

}

對象占用內(nèi)存 16b，如圖

結(jié)論：int 占用 4b， 16 = 12(Header) + 4(int)

3.在TestObj中新增一個 long 屬性，觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
    private long i;

}

對象占用內(nèi)存 24b，如圖

結(jié)論：long 占用 8b， 24 = 12(Header) + 8(long) + 4(Padding)

其余基本類型可以參照以上自行驗證，原理一樣

包裝類型占用

包裝類（Boolean/Byte/Short/Character/Integer/Long/Double/Float）占用內(nèi)存的大小 = 對象頭大小 + 底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型的大小。

包裝類和其他引用類一樣，會產(chǎn)生一個引用（reference）

1.在TestObj中新增一個 Integer 屬性，觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
   private Integer  i =128;

}

對象占用內(nèi)存 32b，如圖

結(jié)論：Integer 占用 16b， 32 = 12 (Header) + 16(Integer) + 4(reference)

特別的：-128~127 在常量池，只占用 4b，且不產(chǎn)生引用（reference）

2.在TestObj中新增一個 Long 屬性，觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
   private Long  l = new Long(1);

}

對象占用內(nèi)存 40b，如圖

結(jié)論：Long 占用 24b， 40 = 12 (Header) + 24(Long) + 4(reference)

其余包裝類型可以參照以上自行驗證，原理一樣

基本類型數(shù)組占用

64位機(jī)器上，數(shù)組對象的對象頭占用24 bytes，啟用壓縮后占用16字節(jié)。比普通對象占用內(nèi)存多是因為需要額外的空間存儲數(shù)組的長度（普通16b-12b）。

對象數(shù)組本身的大小=數(shù)組對象頭 + length * 存放單個元素大小

在TestObj中新增一個 char[] 屬性，觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
   private char[] c = {'a','b','c'};

}

char[] c占用內(nèi)存 40b，如圖

結(jié)論：char[3] 占用 24b， 24 = 40 - 16，24 = 16(Header) + 3 * 2(char) + 2(Padding)

封裝類型數(shù)組占用

封裝類型數(shù)組比基本類型的數(shù)組，需要多管理元素的引用

對象數(shù)組本身的大小=數(shù)組對象頭+length * 引用指針大小 + length * 存放單個元素大小

在TestObj中新增一個 Integer[] 屬性，觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
    private Integer[] i = {128,129,130};

}

Integer[] i占用內(nèi)存 80b，如圖

結(jié)論：Integer[3] 占用 80b， 80 = 96 - 16, 80 = 16(Header) + 3 * 4 (reference)+ 3 * 16(Integer) +4(padding)

String占用內(nèi)存

在TestObj中新增一個空 String 屬性，觀察對象內(nèi)存占用

public class TestObj {
    private String s = new String("");

}

對象占用內(nèi)存 40b，如圖

結(jié)論：String 本身占用 24b， 24 = 40 -16，也就是說空""也需要16b

注意：這里為什么要寫String s = new String("")？請自己思考，不寫會怎么樣？

答：如果寫成String s = “”，是不會再堆中開辟內(nèi)存的，也就看不到String占用的空間，你看到的將會是下面的，至于為什么，都是因為final

以上就是java各種類型對象占用內(nèi)存情況分析的詳細(xì)內(nèi)容，想要了解更多關(guān)于Java底層知識的資料,請關(guān)注W3Cschool其它相關(guān)文章！