目錄

• 簡介
• 陣列
• String
• ArrayList
• HashMap
• HashSet
• LinkedList
• treeMap
• 總結

簡介

之前的文章中，我們使用JOL工具簡單的分析過String,陣列和集合類的記憶體佔用情況，這裡再做一次更詳細的分析和介紹，希望大家後面再遇到OOM問題的時候不再抱頭痛哭，而是可以有章可循，開始吧。

陣列

先看下JOL的程式碼和輸出：

//byte array

log.info("{}",ClassLayout.parseInstance("www.flydean.com".getBytes()).toPrintable());
 

輸出結果：

INFO com.flydean.CollectionSize - [B object internals:

 OFFSET  SIZE   TYPE DESCRIPTION                               VALUE

      0     4        (object header)                           01 00 00 00 (00000001 00000000 00000000 00000000) (1)

      4     4        (object header)                           00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)

      8     4        (object header)                           22 13 07 00 (00100010 00010011 00000111 00000000) (463650)
 

     12     4        (object header)                           0f 00 00 00 (00001111 00000000 00000000 00000000) (15)

     16    15   byte [B.<elements>                             N/A

     31     1        (loss due to the next object alignment)

Instance size: 32 bytes

Space losses: 0 bytes internal + 1 bytes external = 1 bytes total
 

注意，本文的結論都在64位的JVM中執行得出了，並且開啟了COOPs壓縮物件指標技術。

可以看到陣列物件的物件頭大小是16位元組，再加上陣列裡面的內容長度是15位元組，再加上1位補全。最後得到的大小是32位元組。

同樣的，我們計算存有100個物件的陣列，可以得到下面的結論：

注意最後面的Object陣列，如果陣列中儲存的不是基礎型別，那麼實際上儲存的是執行該物件的指標，該指標大小是4個位元組。

String

String是一個非常特殊的物件，它的底層是以byte陣列儲存的。

注意，在JDK9之前，String的底層儲存結構是char[],一個char需要佔用兩個位元組的儲存單位。

因為大部分的String都是以Latin-1字元編碼來表示的，只需要一個位元組儲存就夠了，兩個位元組完全是浪費。

於是在JDK9之後，字串的底層儲存變成了byte[]。

同樣的我們還是用JOL來分析：

//String

log.info("{}",ClassLayout.parseInstance("www.flydean.com").toPrintable());

輸出結果：

INFO com.flydean.CollectionSize - java.lang.String object internals:

 OFFSET  SIZE      TYPE DESCRIPTION                               VALUE

      0     4           (object header)                           05 00 00 00 (00000101 00000000 00000000 00000000) (5)

      4     4           (object header)                           00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)

      8     4           (object header)                           77 1a 06 00 (01110111 00011010 00000110 00000000) (399991)

     12     4    byte[] String.value                              [119, 119, 119, 46, 102, 108, 121, 100, 101, 97, 110, 46, 99, 111, 109]

     16     4       int String.hash                               0

     20     1      byte String.coder                              0

     21     1   boolean String.hashIsZero                         false

     22     2           (loss due to the next object alignment)

Instance size: 24 bytes

Space losses: 0 bytes internal + 2 bytes external = 2 bytes total

可以看到String中的物件頭是12位元組，然後加上4位元組的指標指向一個byte陣列。再加上hash，coder，和hasIsZero屬性，最後的大小是24位元組。

我這裡使用的是JDK14的String版本，不同的版本可能有所不同。

當然這只是這個String物件的大小，不包含底層陣列的大小。

我們來計算一下String物件的真實大小：

String物件的大小+byte陣列的大小=24+32=56位元組。

ArrayList

我們構建一個非常簡單的ArrayList：

//Array List

log.info("{}",ClassLayout.parseInstance(new ArrayList()).toPrintable());

輸出結果：

INFO com.flydean.CollectionSize - java.util.ArrayList object internals:

 OFFSET  SIZE                 TYPE DESCRIPTION                               VALUE

      0     4                      (object header)                           05 00 00 00 (00000101 00000000 00000000 00000000) (5)

      4     4                      (object header)                           00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)

      8     4                      (object header)                           87 81 05 00 (10000111 10000001 00000101 00000000) (360839)

     12     4                  int AbstractList.modCount                     0

     16     4                  int ArrayList.size                            0

     20     4   java.lang.Object[] ArrayList.elementData                     []

Instance size: 24 bytes

Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total

畫個圖來直觀的表示：

這裡modCount和size的初始值都是0。

HashMap

因為文章篇幅的限制，這裡就不把程式碼列出來了，我只貼個圖上來：

HashSet

LinkedList

treeMap

來個比較複雜的TreeMap：

總結

本文用圖形的形式形象的展示了集合物件，陣列和String在記憶體中的使用情況。

後面的幾個集合我就沒有一一計算，有興趣的朋友可以在下方回覆你計算的結果喲。

本文作者：flydean程式那些事

本文連結：http://www.flydean.com/jvm-collections-size/

本文來源：flydean的部落格

歡迎關注我的公眾號:程式那些事，更多精彩等著您！