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Java占用内存的研究

2009-09-11 15:19 225 查看
论述针对32位系统,对64位系统不适用,后叙经常你写了一个程序,一测试,功能没问题,一看内存占用也不多,就不去考虑其它的东西了。但可能程序使用了一个什么数据结构,会当数据规模变大时,内存占用激增。
  基本&&关键的问题是,Java里各种东东占多少内存?
  对于primitive类型,有8个:byte short int long float double char boolean 它们的长度分别是:1 2 4 8 4 8 2 1
  这个不罗嗦了,举例来说
  long[] data=new long[1000];
  占用内存 8*1000 bytes
  此外,data本身是一个Object,也占用内存若干,后叙,当然它针对 8*1000来说,忽略不计,再说Object的占用,在说这个之前,先说说引用,一惯的说法是Java里没有指针了,只有引用,引用是安全的。
这个说法没错,但是从机理上来说,引用就是指针,只是jvm对指针的使用检查和限制很多,这个引用/指针变得很安全。
直接来结论:一个引用占4byte ,在32位系统上
  Object obj=null; //4byte
  Object[] objs=new Object[1000]; //至少4*1000byte
  你看我定义了一个 obj,还是null,就占4byte
  定义了一个 objs,1000个元素,但都是null啊,就都每个占4byte
  虽然obj==null,但它已经是 一个引用,或者说一个指针了
  指针也要占地方
  接下来,直接给另一个结论: Object占8byte,注意,纯Object
  Object obj=new Object(); //多少????
  8byte?? 错!! 12byte,忘了还有一个引用,8byte是Object的内容
  记住 Object obj=new Object(); 占12byte
  Object[] objs=new Object[1000];
  for(int i=0;i<1000;i++) {
  objs[i]=new Object();
  }
  至少占用 12*1000 bytes
  推论: Object占12bytes,似乎和上面的结论矛盾??!!
  没有!! 不管Object,没有被垃圾回收之前,总得被别人引用吧?总的有指针指它吧? 既然指,那个引用or指针就要占地方啊 4byte,加起来是12byte,反正一个Object至少 12bytes。还是直接给结论,推导的过程我就都包办了,咱不是脏活累活抢着干么!!
  一个Integer占 16 bytes
  这时您可能会有疑问,Integer=Object+int,就是:
  public class Integer {
  public int value;
  }
  Integer应该占 8+4=12 bytes啊
  你说的有道理,但是jvm对所有的Object有限制!这个限制被我发现了,就是不管什么Object占的空间,要
推论:Byte也占16bytes!
  问:Byte[] bytes=new Byte[1000];占用空间多少?
  答: 约为(至少为) (16+4)*1000 bytes
  论题:数组空间占用怎么算?
  我这里直接给结论了,推导这个花了更长的时间,对于数组来说,数组这个Object有一个length属性,数组的元素相当于其成员。
  public class Array {
  public int length;
  //... 其它成员
  }
对于数组,我们不是直接可以取length属性么,源于此
  public byte[] bytes=new byte[1000];
  System.out.println(bytes.length); // 看,有length属性
  上面的bytes换算过来是:
  public class Array {
  public int length;
  public byte byte0;
  public byte byte1;
  ...
  public byte byte999;
  }
  上面的bytes占用的内存是:
  4+[8+4 + 1*1000] = 4+ [1012]=4+1016=1020
  4是 bytes这个引用,8是Object基占的,4是length属性占的1000是1000个成员占的,本来是 1012,但要求是8的倍数,变成 1016了,总共是 1020
是8的倍数。12不是8的倍数,只能是16了!
再如:
byte[] bytes=new byte[4];  
的内存占用是:  
4+[8+4+4*1]=4+[16]=20;  
byte[] bytes=new byte[3];
也是 20  对于元素是Object的数组,Object也是当作其成员,(注意只有引用这个数组的空间,这个可以推到普通Class上)  
Byte[] bytes=new Byte[1000];  
这个 bytes的定义相当于:  
public class Array {  
public int length;  
public Byte byte0;  
.....  
public Byte byte999;  
}  
占用空间是:  
4+[8+4+4*1000]+16*1000= 4+ 4016 + 16000 = 你自己算吧  
推论:千万不要用 Byte[] 有20倍的差距!你可能一下子没明白过来,没关系多琢磨一下,对于普通的class来说,内容占用就是基加成员的占用,Object成员只记引用。  
public class Abc {  
public int n; 
public byte b;  
public Object obj;  
}  
它的内容占用是: [8+4+1+4]=24  
所以 Abc one=new Abc()的占用是 4+24=28  
提醒:对于 Abc的成员 obj没有计,如果要计入的话,循环这个过程就可以了。(琢磨一下)
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