分析Java中各种数据类型对于内存占用的情况

前言

其实一般的程序猿根本不用了解这么深，只有当你到了一定层次，需要了解jvm内部运行机制，或者高并发多线程下，你写的代码对内存有影响，你想做性能优化。等等等等，一句话，当你想深入了解java对象在内存中，如何存储，或者每个对象占用多大空间时，你会感谢这篇文章

本文主要分析jvm中的情况，实验环境为64位window10系统、JDK1.8，使用JProfiler进行结论验证

很多描述以及 概念是基于你懂基本java知识的，如果你看起来有点吃力，要加油咯

本片更偏重验证，更多理论，请参考：https://segmentfault.com/a/1190000006933272

内存公式：Java对象的内存布 = 对象头(Header) + 实例数据(Instance Data) + 补齐填充(Padding)。

补齐填充：Java对象占用空间是8字节对齐的，即所有Java对象占用bytes数必须是8的倍数

Shallow Size

对象自身占用的内存大小，不包括它引用的对象。
针对非数组类型的对象，它的大小就是对象与它所有的成员变量大小的总和。当然这里面还会包括一些java语言特性的数据存储单元。
针对数组类型的对象，它的大小是数组元素对象的大小总和。

Retained Size

Retained Size=当前对象大小+当前对象可直接或间接引用到的对象的大小总和。(间接引用的含义：A->B->C, C就是间接引用)
换句话说，Retained Size就是当前对象被GC后，从Heap上总共能释放掉的内存。
不过，释放的时候还要排除被GC Roots直接或间接引用的对象。他们暂时不会被被当做Garbage。

基本数据类型占用

接下来用JProfiler验证：

1.新建一个空对象，观察空对象内存占用

public class TestObject {
}

对象占用内存 16b，如图

结论：一般自建空对象占用内存 16b，16 = 12(Header) + 4(Padding)

2.在TestObj中新增一个 int 属性，观察对象内存占用

public class TestObj {
    private int i;

}

对象占用内存 16b，如图

结论：int 占用 4b， 16 = 12(Header) + 4(int)

3.在TestObj中新增一个 long 属性，观察对象内存占用

public class TestObj {
    private long i;

}

对象占用内存 24b，如图

结论：long 占用 8b， 24 = 12(Header) + 8(long) + 4(Padding)

其余基本类型可以参照以上自行验证，原理一样

包装类型占用

包装类（Boolean/Byte/Short/Character/Integer/Long/Double/Float）占用内存的大小 = 对象头大小 + 底层基础数据类型的大小。

包装类和其他引用类一样，会产生一个引用（reference）

1.在TestObj中新增一个 Integer 属性，观察对象内存占用

public class TestObj {
   private Integer  i =128;

}

对象占用内存 32b，如图

结论：Integer 占用 16b， 32 = 12 (Header) + 16(Integer) + 4(reference)

特别的：-128~127 在常量池，只占用 4b，且不产生引用（reference）

2.在TestObj中新增一个 Long 属性，观察对象内存占用

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

}

对象占用内存 40b，如图

结论：Long 占用 24b， 40 = 12 (Header) + 24(Long) + 4(reference)

其余包装类型可以参照以上自行验证，原理一样

基本类型数组占用

64位机器上，数组对象的对象头占用24 bytes，启用压缩后占用16字节。比普通对象占用内存多是因为需要额外的空间存储数组的长度（普通16b-12b）。

对象数组本身的大小=数组对象头 + length * 存放单个元素大小

在TestObj中新增一个 char[] 属性，观察对象内存占用

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

}

char[] c占用内存 40b，如图

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

封装类型数组占用

封装类型数组比基本类型的数组，需要多管理元素的引用

对象数组本身的大小=数组对象头+length * 引用指针大小 + length * 存放单个元素大小

在TestObj中新增一个 Integer[] 属性，观察对象内存占用

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

}

Integer[] i占用内存 80b，如图

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

String占用内存

在TestObj中新增一个空 String 属性，观察对象内存占用

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

}

对象占用内存 40b，如图

结论：String 本身占用 24b， 24 = 40 -16，也就是说空""也需要16b

注意：这里为什么要写String s = new String("")？请自己思考，不写会怎么样？

答：如果写成String s = “”，是不会再堆中开辟内存的，也就看不到String占用的空间，你看到的将会是下面的，至于为什么，都是因为final

以上就是java各种类型对象占用内存情况分析的详细内容，想要了解更多关于Java底层知识的资料,请关注W3Cschool其它相关文章！