JAVA内存占用

    技术2022-05-11  108

    最近对程序占用内存方面做了一些优化,取得了不错的效果,总结了一些经验 简要说一下,相信会对大家写出优质的程序有所帮助 下面的论述针对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 是的!!!!! 虽然obj==null,但它已经是 一个引用,或者说一个指针了 指针也要占地方啊!!!!啊!!!!啊!!!! 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,要是8的倍数 12不是8的倍数,只能是16了!!! 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 好家伙!!!!!!!! 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 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) 举例: public class Abc {    public byte b;    public Object obj=null; } public class Def {    public int n;    public byte b;    public Abc obj=new Abc(); } 问: Def one=new Def(); //占多少? 答: 4+[8+4+1+4]+[8+1+4]=4+24+16=44 public class Abc {    public byte b;    public Object obj=null; } public class Def {    public int n;    public byte b;    public Abc[] objs=new Abc[100];    {       for(int i=0;i<10;i++) {          objs[i]=new Abc();       }    } } 问: Def one=new Def(); //占多少? 答: kao,一下我也算不出来,不过我写了程序,可以算出来,你给它一个Object,它就能递归的算出总共占了多少内存,这个程序不复杂,你也可以写出来。我等机会合适了再放出。 单独说一下String,String的结构是: public class String {     private final char value[];     private final int offset;     private final int count;     private int hash; // Default to 0 } 所以,不考虑那个char[]的占用,一个String最少占用 [8+4+4+4+4]=24bytes 加上引用,共28bytes 所以 String s=""; 占用28bytes!!!!! 尽管它的长度为0 如果精确的算,加上引用一个String的占用是 4+24+[8+4+2*length] String s=""; 的占用是  28+16=  44 String s="ab" 的占用是  28+16= 44 String s="abc" 的占用是 28+24 = 52 要说的是,String是常用的类,这么看,String耗内存很多,所以jvm有优化,同样的内容尽量重用,所以除了28是必须的外,那个char[] 很可能一样 比方说 String[] s=new String[1000]; for(int i=0;i<1000;i++) {    s[i]=new String("abcdefasdjflksadjflkasdfj"); } 的占用的数量级是  28*1000,那 1000个字符串本身基本上不占内存,只有一份!!!!!! 反正String 至少是 28,最多也可能是28!!!!!!!! 比较占内存的数据结构,这个很重要: 基本上就是  primitive的包装 实例: 我以前用一个  Hashtable<String,Integer>的结构,有100万个元素 改为String[]+int[]后,内存占用改观不少,速度也很快 100万的String[] 快排一下,也就2秒多,查找用2分,和hash也差不多少 完! 说明: 1。 以上结论适用于32位系统,对于64位系统,有很多不同。反正结论是虽然64位系统能用的内容更多了,但相同的程序占用内存也多了不少 2。 上面讨论的是类的实例占用的内存,没有考虑静态变量的占用。 静态变量引用的是算在Class数据里的,内容的占用和实例无关,单独计算就可以了 3。 以上没有考虑 Class本身占的内存。 Class本身也需要占地方啊,就是类的结构,以及静态变量的引用的占用。但是这个占用是静态的,不随实例变多而变多的。也不好统计出来,想统计的话,看jvm源码里jclass的表示 4。 别人的劳动成果请尊敬,转载请注明作者zms。  

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