Java对象内存占用 - Visualvm和java.sizeOf测量

Question

我试图了解Java中对象的内存占用量.我在Java中阅读了关于对象和内存的这个和其他文档.

但是,当我使用sizeof Java库或visualvm时,我会得到两个不同的结果,根据之前的参考文献(http://www.javamex.com),这些结果都不会超出我的预期.

对于我的测试中,我使用Java SE 7 Developer Preview一个64-bits Mac带有java.sizeof 0.2.1和visualvm 1.3.5.

我有三个班,TestObject,TestObject2,TestObject3.

public class TestObject
{

}

public class TestObject2 extends TestObject
{
    int a = 3;
}

public class TestObject3 extends TestObject2
{
    int b = 4;
    int c = 5;
}

我的主要课程:

public class memoryTester
{
    public static void main(String[] args) throws Throwable
    {
        TestObject object1 = new TestObject();
        TestObject2 object2 = new TestObject2();
        TestObject3 object3 = new TestObject3();

        int sum = object2.a + object3.b + object3.c;
        System.out.println(sum);

        SizeOf.turnOnDebug();

        System.out.println(SizeOf.humanReadable(SizeOf.deepSizeOf(object1)));
        System.out.println(SizeOf.humanReadable(SizeOf.deepSizeOf(object2)));
        System.out.println(SizeOf.humanReadable(SizeOf.deepSizeOf(object3)));
    }
}

使用java.SizeOf()我得到:

{ test.TestObject
} size = 16.0b
16.0b

{ test.TestObject2
 a = 3
} size = 16.0b
16.0b

{ test.TestObject3
 b = 4
 c = 5
} size = 24.0b
24.0b

有了visualvm,我有:

this (Java frame)   TestObject  #1  16
this (Java frame)   TestObject2 #1  20
this (Java frame)   TestObject3 #1  28

根据我通过Internet阅读的文档,因为我是64位,我应该有一个16字节的对象标题,可以TestObject.

然后TestObject2我应该为整数字段添加4个字节给出20个字节,我应该再添加4个字节的填充,总共大小为24个字节TestObject2.我错了吗？

继续这样TestObject3,我必须为两个整数字段添加8个字节,这应该给出32个字节.

VisualVm似乎忽略了填充,而java.sizeOf似乎错过了4个字节,好像它包含在对象头中一样.我可以用4个布尔值替换整数,它给出了相同的结果.

问题:

为什么这两个工具给出不同的结果？

我们应该填充吗？

我也读过某个地方(我没找到链接),在类和它的子类之间可能有一些填充,是不是？在这种情况下,继承的类树可能会有一些内存开销？

最后,是否有一些Java spec/doc详细说明了Java正在做什么？

谢谢你的帮助.

更新:

要回答utapyngo的注释,为了获得visualvm中对象的大小,我创建了一个heapdump,然后在"Classes"部分中,检查"实例"列之后的"size"列.每种对象的实例数,如果为1.

为了回答纳撒尼尔·福特的评论,我对每个人进行了初始化,然后在我的主要方法中用它们做了一个简单的总结来利用它们.它没有改变结果.

Answer 1

是的，填充可能会发生。堆栈上的对象也有可能被完全优化。只有 JVM 知道任意时间点的确切大小。由于从 Java 语言内部估算大小的技术往往不一致，因此附加到 JVM 的工具往往是最准确的。据我所知，在 Java 中实现 sizeOf 的三种主要技术是：

1. 序列化对象并返回这些字节的长度（显然是错误的，但对于相对比较很有用）
2. 列表项反射，以及对象上找到的每个字段的硬编码大小常量。可以调整得有点准确，但是 JVM 中的更改以及 JVM 可能执行或不执行的填充都会抛出该错误。
3. 列表项创建对象负载，运行 gc 并比较 jvm 堆大小的变化

这些技术都不准确。

如果您在 Oracle JVM 上运行，则 v1.5 或之后版本。然后有一种方法可以直接从 Java 运行时使用的 C 结构中读取对象的大小。对于生产来说这不是一个好主意，如果出错的话可能会导致 JVM 崩溃。但如果您想尝试一下，您可能会发现这篇博客文章很有趣：http ://highlyscalable.wordpress.com/2012/02/02/direct-memory-access-in-java/

至于有关 Java 实际用途的文档，这是特定于 JVM、特定于版本以及可能特定于配置的。每个实现都可以自由地以不同的方式处理对象。例如，即使达到完全优化对象的程度，未从堆栈传递出的对象也可以自由地不在堆上分配。有些 JVM 甚至可能设法将对象完全保留在 CPU 寄存器中。这里不是你的情况，但我将其作为一个例子来说明为什么获取 Java 对象的真实大小很棘手。

因此，最好对您获得的任何 sizeOf 值持保留态度，并将其仅视为“指导”测量。