java如何循环执行一个对象_一个Java对象到底有多大？

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出处&＃xff1a;http://u6.gg/swLPg

编写 Java 代码的时候&＃xff0c;大多数情况下&＃xff0c;我们很少关注一个 Java 对象究竟有多大(占据多少内存)&＃xff0c;更多的是关注业务与逻辑。

但是殊不知&＃xff0c;在我们不经意间&＃xff0c;大量的内存被无形地浪费了。

一个 Java 对象到底有多大&＃xff1f;

想要精确计算一个 Java 对象占用的内存&＃xff0c;首先要了解 Java 对象的结构表示。

Java 对象结构

一个 Java 对象在 Heap 的表示&＃xff0c;可以分为三部分&＃xff1a;

• Object Header
• Class Pointer
• Fields

每个普通 Java 对象在堆(heap)中都有一个头信息(object header)&＃xff0c;头信息是必不可少的&＃xff0c;记录着对象的状态。

32 位与 64 位占用空间不同&＃xff0c;在 32 位中&＃xff1a;

64 位中&＃xff1a;

我们知道&＃xff0c;在 Java 中&＃xff0c;一切皆对象&＃xff1b;每个类都有一个父类&＃xff0c; ClassPointer 就是当前对象父类的一个指针。

在 32 位系统中&＃xff0c;这个指针为 4byte&＃xff1b;

在 64 位系统中&＃xff0c;如果开启指针压缩(-XX:&＃43;UseCompressedOops)或者 JVM 堆的最大值小于 32G&＃xff0c;这个指针也是 4byte&＃xff0c;否则是 8byte。

关于字段(Fields)&＃xff0c;这里指的是类的实例字段&＃xff1b;也就是说不包括静态字段&＃xff0c;因为这个字段是共享内存的&＃xff0c;只会存在一份。

下面以 32 位系统为例子&＃xff0c;计算一下 java.lang.Integer 到底占用多大内存&＃xff1a;

ObjectHeader 和 Pointer 都是固定的&＃xff0c;4&＃43;4&＃61;8byte 。

再看看字段&＃xff0c;只有这一个&＃xff0c;表示数值&＃xff1a;

一个 int 在 java 中占据 4byte&＃xff0c;所以 Integer 的大小为 4&＃43;4&＃43;4&＃61;12byte。

这个结果对吗&＃xff1f;

不对&＃xff01;

还有一点没有说&＃xff1a; 在 java&＃xff0c;对象占用的 heap 大小是 8 位对齐的&＃xff0c;上面的 12byte 没有对齐&＃xff0c;所以需要补位 4byte。结果是 16byte&＃xff01;

另外&＃xff0c;在 Java中 还有一种特殊的对象&＃xff0c; 数组&＃xff01;

没错&＃xff0c;这个对象有点特殊&＃xff0c;它比其他对象多了一个属性&＃xff1a;长度(length)。

所以我们计算数组长度的时候&＃xff0c;需要额外加上一个长度的字段&＃xff0c;即一个 int 的大小。

例如&＃xff1a;int[] arr &＃61; new int[10];

arr 的占用 heap 大小为&＃xff1a;

4(object header)&＃43;4(pointer)&＃43;4(length)&＃43;4*10(10个int大小)&＃61;52byte 由于需要 8 位对齐&＃xff0c;所以最终大小为 56byte。

节约内存原则

在了解了对象的内存使用情况后&＃xff0c;我们可以简单算一笔帐。

一个 java.lang.Integer 占用 16byte&＃xff0c;而一个 int 占用 4byte&＃xff0c;4:1 的比例。

也就是说整数的类类型是基本类型内存的 4 倍&＃xff01;

由此我们得出第一个节约内存的原则&＃xff1a;

(1) 尽量使用基本类型&＃xff0c;而不是包装类型。

数据库建表的时候字段类型需要仔细推敲&＃xff0c;同样 JavaBean 中的属性字段类型也需要仔细斟酌。

不要吝啬使用 short&＃xff0c;byte&＃xff0c;boolean&＃xff0c;如果短类型能放下数据&＃xff0c;尽量不要使用更长的类型。

一个 long 比一个 int 才多 4byte&＃xff0c;但是你要想&＃xff0c;如果内存中有 100W 个 long&＃xff0c;那就白白浪费了约 4MB 空间&＃xff0c;不要小看这一点点的空间浪费&＃xff0c;因为随便一个跑着在线应用的 JVM 中&＃xff0c;对象都能达到上千万&＃xff01;

内存是节省出来的。

(2) 斟酌字段类型&＃xff0c;在满足容量前提下&＃xff0c;尽量用小字段。

你知道一个 ArrayList 集合&＃xff0c;如果里面放了 10 个数字&＃xff0c;占用多少内存吗&＃xff1f;

让我们算算&＃xff1a;

ArrayList 中有两个字段&＃xff1a;

Object Header 占 4byte&＃xff0c;Pointer 占 4byte&＃xff0c;一个 int 字段(size)占 4byte&＃xff0c;elementData 数组本身占 12(4&＃43;4&＃43;4)&＃xff0c;数组中 10 个 Integer 对象占 10×16。

所以整个集合空间大小为 4&＃43;4&＃43;4&＃43;12&＃43;160&＃61;184byte。

如果我们用 int[] 代替集合呢&＃xff0c;12&＃43;4×10&＃61;52byte&＃xff0c;对其后 56byte。

集合跟数组的比例是 184:56&＃xff0c;超过 3:1 了&＃xff01;

(3) 如果可能&＃xff0c;尽量用数组&＃xff0c;少用集合。

数组中是可以使用基本类型的&＃xff0c;但是集合中只能放包装类型&＃xff01;

如果实在需要使用集合&＃xff0c;推荐一个比较节约内存的集合工具&＃xff0c; fastutil。

这里面包含了 JKD 集合中绝大部分的实现&＃xff0c;而且比较省内存。

小技巧

在上面的三个原则基础上&＃xff0c;提供两个小技巧。

• 时间用 long/int 表示&＃xff0c;不用 Date 或者 String。
• 短字符串如果能穷举或者转换成 ascii 表示&＃xff0c;可以用 long 或者 int 表示。

注意&＃xff1a;小技巧跟具体的场景数据有关系&＃xff0c;可以根据实际情况进行激进优化节省内存。

总结

性能和可读性向来就有些矛盾&＃xff0c;在这里也是&＃xff0c;为了节约内存&＃xff0c;不得不进行取舍&＃xff0c;代码丑陋了一些&＃xff0c;可读性差了一些&＃xff0c;还好能省下一些内存。

上面的原则在确实需要节约内存的时候 &＃xff0c;不妨可以试试&＃xff01;

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程序员的成长之路

路虽远&＃xff0c;行则必至