Java对象内存布局

2023-12-15 22:28:09

文章目录

1 场景

此文主要分析：

在java中new Object()占用多少字节？在内存中的布局是怎么的？

基于版本：jdk1.8

2 内存布局图

jdk8中，Java对象的内存布局如下图：

其中需注意：

（1）数组对象中才有数组长度这一块内存区

（2）所有的对象大小，必须是8字节的整数倍。因此有个内存补齐Padding区，当Java对象的内存不够8字节的整数倍，此Padding区进行补齐。

3 代码验证

验证环境：
64位操作系统+JDK1.8

3.1 maven依赖

<dependency>
	<groupId>org.openjdk.jol</groupId>
	<artifactId>jol-core</artifactId>
	<version>0.14</version>
</dependency>

3.2 代码示例

import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;

public class ObjectContext {
    public static void main(String[] args) {
        Object o = new Object();
        ClassLayout layout = ClassLayout.parseInstance(o);
        System.out.println(layout.toPrintable());
    }
}

3.3 输出内容

java.lang.Object 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)                           e5 01 00 f8 (11100101 00000001 00000000 11111000) (-134217243)
     12     4        (loss due to the next object alignment)
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total

3.4 分析

输出日志中显示：Instance size: 16 bytes，即new Object()占用16个字节。
其中，输出
loss due to the next object alignment
和
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total
表示内存补齐Padding，占用4个字节

其中：

类型	字节
对象头MarkWord	8
类型指针	4
对象内容	0
内存补齐Padding	4

3.5 补充

启动jvm参数中，禁用指针压缩，加上如下参数：

-XX:-UseCompressedOops

再次执行刚出的java代码，输出日志如下：

java.lang.Object 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)                           00 1c 7f 1c (00000000 00011100 01111111 00011100) (478092288)
     12     4        (object header)                           00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0)
Instance size: 16 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total

虽然结果也是16个字节，但是根据：
Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total
内存补齐Padding，占用0个字节。
即占用分布如下：

类型	字节
对象头MarkWord	8
类型指针	8
对象内容	0
内存补齐Padding	0

4 问题解答

4.1 new空对象占用多少字节

new Object()占用多少内存字节？

当前操作系统基本都是64位，这里参照**《2 内存布局图》**，来分析64位操作系统中需要多少字节。

操作系统	对象类型	指针压缩	明细	总字节数
64位	普通对象	`开启`	MarkWord：8字节类型指针：4字节对象内容：0字节内存补齐：4字节	16字节
64位	普通对象	关闭	MarkWord：8字节类型指针：8字节对象内容：0字节内存补齐：0字节	16字节
64位	数组对象	`开启`	MarkWord：8字节类型指针：4字节数组长度：4字节对象内容：0字节内存补齐：0字节	16字节
64位	数组对象	关闭	MarkWord：8字节类型指针：8字节数组长度：4字节对象内容：0字节内存补齐：4字节	24字节

4.2 Java对象在内存中的布局

见**《2 内存布局图》**

码农公寓