写在前面
本文看下计算对象大小相关内容。
1：基础内容
1.1：对象的结构
一个对象由对象头和对象体组成，其中对象头包含如下内容：
标记字（mark word）：存放GC年龄信息，对象锁信息等，占用8个字节
class指针：指向方法区中的class文件信息，占用4个字节（指针压缩）
数组长度信息（array length）：数组特有，记录数组的长度，int表示，所以是8个字节，该项非数组可忽略
对象体存储的是具体的对象内容以及内部padding：
对象内容：具体的属性信息
内部padding：如果不是8字节的整数倍，则填充为8字节的整数倍，因为CPU是以8byte为单位来获取数据的
当对象头和对象体的总大小不是8byte的整数倍时需要通过外部aligment来填充到整数倍，整体结构如下：
因此就算是一个空对象其大小也至少是标记字8字节+class指针4字节+对象内容0字节+外部alignment4字节=16字节。如下定义一个类：
public class EmptyObject {
}
然后创建100个对象实例，如下：
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<EmptyObject> oneHundredList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
oneHundredList.add(new EmptyObject());
}
Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
}
}
如下查看：
C:\Users\Administrator>jps -l
7984 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
12692
20196 sun.tools.jps.Jps
3512 dongshi.daddy.objectsize.Main
14892
19580 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer36
C:\Users\Administrator>jmap -histo 3512 > d:\\test\\emptyobj100.txt
可以看到每个是16字节，当我们定义一个int属性，大小是多少呢?依然是16字节，因为有了4字节的int就不要4字节的外部alignment了，如下：
public class EmptyObject {
int num;
}
重复执行创建100个对象实例的程序：
C:\Users\Administrator>jps -l
11780 sun.tools.jps.Jps
12692
12568 dongshi.daddy.objectsize.Main
14892
19356 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
19580 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer36
C:\Users\Administrator>jmap -histo 12568 > d:\\test\\withint.txt
那如果我们再添加一个short成员变量，此时一个EmptyObject占用多大内存呢？答案是24字节，计算如下:
对象头标记字：8字节
对象头class指针：4字节
对象内容int：4字节
对象内容short：2字节
内部padding：2字节
此时总共20字节，不是8整倍数，所以需要外部alignment4字节
所以总共是24字节
修改如下：
public class EmptyObject {
int num;
short shortNum;
}
重新生成100个对象实例后查看：
C:\Users\Administrator>jmap -histo 3952 | findstr ":EmptyObject"
C:\Users\Administrator>jmap -histo 3952 | findstr "EmptyObject"
28: 100 2400 dongshi.daddy.objectsize.EmptyObject
可以看到确实是24字节。
2：包装类型和原生类型
先说结论，包装数据类型要比原生类型占用更多的内存，因为多了对象头和填充的内存占用，分别来看下Integer和Long。
2.1：Integer
对于int，其占用4个字节，但是如果是其包装类型Integer，则要占用(对象头标记字8字节+对象头class指针4字节+对象内容int本身4字节=16字节)，如下也可以验证：
C:\Users\Administrator>jmap -histo 3952 | findstr "java.lang.Integer"
19: 258 4128 java.lang.Integer
总大小4128除以对象个数258等于16字节。
2.2：Long
对于long，其占用8个字节，但是如果是其包装类型Long，则要占用(对象头标记字8字节+对象头class指针4字节+对象内容int本身8字节+外部alignment4字节=24字节)，如下也可以验证：
C:\Users\Administrator>jmap -histo 7212 | findstr "java.lang.Long"
28: 100 2400 java.lang.Long
可以看到每个的大小是2400/100=24字节。
所以在实际编码中，能使用基本数据类型的还是使用基本数据类型，因为包装数据类型的内存占用量相比于基础数据类型要多出几倍。
3：数组
以int数组为例，对于一维的int数组，其结构如下：
因此如果是int[256]则大小是（标记字8字节+class指针4字节+数组长度4字节+内容256*4=1040字节）
对于二维数组int[dim1][dim2]而言，每个int[dim2]都是使用一个额外的对象来表示的，因此会占用更大的内存空间，如果我们将int[256]使用int[128][2]来表示的话，则结构如下图：
每个元素的大小是(指针4字节+int[2]对象24字节=28字节)，共128个，所以大小是128*28=3584字节，再加上第一纬的标记头8字节，class指针4字节，数组长度4字节，共3600字节，可看到存储相同量的元素，int[128][2]比int[256]多占用了（3600-1040=2560字节）的内存空间。
所以，在实际工作中，尽量避免使用多维数组，有需要也尽量使用一维数组来实现，将一维数组折叠一下就行了。
4：String
想要分析处String占用的内存大小，需要先来看下String的定义(只列出会占用堆内存的)：
public final class String
implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
/** The value is used for character storage. */
private final char value[];
/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0
}
结构如下：
则一个空string占用的大小是40字节，如果是不包括String对象头的话，则大小是24字节。
5：普通的类
如下的类：
public class EmptyObject {
int a;
byte b;
Integer c = new Integer(10);
}
内存结构如下：
所以总大小是（标记字8字节+class指针4字节+int a 4字节+byte b 1字节+Integer c指针 4字节=21字节），再对齐，因此是24字节，如下验证：
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<EmptyObject> oneHundredList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
oneHundredList.add(new EmptyObject());
}
Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
}
}
:\Users\Administrator>jps -l
13200 dongshi.daddy.objectsize.Main
12692
6824 sun.tools.jps.Jps
14892
19580 org.jetbrains.idea.maven.server.RemoteMavenServer36
3308 org.jetbrains.jps.cmdline.Launcher
C:\Users\Administrator>jmap -histo 13200 | findstr "EmptyOb"
28: 100 2400 dongshi.daddy.objectsize.EmptyObject
可以看到每个确实是24字节。
写在后面
参考文章列表
Java中的String到底占用多大的内存空间？带你一步步验证！ 。
