🔥深入理解JVM干货教学 - 【Shallow、Retained 、Deep Object Size 计算】

1、常用基本数据类型大小

为了更好的理解JVM 计算大小，我们先看一下我们Java 常用的每种常见类型消耗占用的空间要求 如下：
PS:32 bit-VM 或者 64bit-VM 【存在压缩指针】消耗大小一致

除此之外：针对以上所有的数据类型 当它作为数组类型时，消耗字节大小一致的。

2、Shallow、Deep、Retained Object 是什么？

1.1、Shallow Size

定义：在计算对象的Shallow 大小，考虑对象本身包含的大小

例如 ：Student这个对象
Student Shallow Size =对象本身 Size【header部分+padding】+对象属性引用本身 Size

1.1.1、举个例子

定义一个简单类：

//材料类
public class Material {private String description;public String getDescription() {return description;}public void setDescription(String description) {this.description = description;}public Material(){}public Material(String description){this.description=description;}
}
//拥有者
public class Owner {private long id;
}
//安全门 包含 拥有者ID、材料描述 、类型
public class SecurityDoor {private String metaType;private  boolean lockFlag;private  Material  material;private List list;public Material getMaterial() {return material;}public void setMaterial(Material material) {this.material = material;}}-------------------------------------public static void main(String[] args) {Material material=new Material("1234567890");SecurityDoor securityDoor =new SecurityDoor();securityDoor.setMaterial(material);System.out.println(ClassLayout.parseInstance(securityDoor).toPrintable());}

SecurityDoor Shallow 大小结果

org.openjdk.jol.samples.domain.SecurityDoor object internals:
OFF  SZ                                      TYPE DESCRIPTION               VALUE0   8                                           (object header: mark)     0x0000000000000001 (non-biasable; age: 0)8   4                                           (object header: class)    0xf800c14312   1                                   boolean SecurityDoor.lockFlag     false13   3                                           (alignment/padding gap)   16   4                          java.lang.String SecurityDoor.metaType     null20   4   org.openjdk.jol.samples.domain.Material SecurityDoor.material     null24   4                            java.util.List SecurityDoor.list         null28   4                                           (object alignment gap)    
Instance size: 32 bytes
Space losses: 3 bytes internal + 4 bytes external = 7 bytes totalProcess finished with exit code 0

分析
按照我们分析如下：

• String、Material、Owner 3个对象引用，每个占用 4 个字节。3*4=12 bytes
• 一个 占用 1 bytes 的 boolean
• 对象Header 占用 12 bytes 【不清楚参考 为什么12 bytes 参考 如下文章 深入理解JVM干货教学 - 【Java对象结构】
  】

一共占用 字节 12 + 1+12=25 ，由于VM 要求字节填充是8的整数倍 ，在填充 8字节刚到达到 32 bytes

1.2、Deep Object Size

定义：对象的深度大小：Shallow Size+所有引用依赖对象的Size
当然 这个对象深度大小是跟 对象的复杂度相关的，如果对象 可达性越来越复杂 他们的深度大小越来越大

1.2.1、举个例子

还是上述 SecurityDoor类，我们在对象中设置一个 Material 对象值

public static void main(String[] args) {Material material=new Material("1234567890");SecurityDoor securityDoor =new SecurityDoor();securityDoor.setMaterial(material);System.out.println(" SecurityDoor Shallow 对象大小布局：");System.out.println(ClassLayout.parseInstance(securityDoor).toPrintable());System.out.println("SecurityDoor 中 material 字符串Description Shallow 对象大小布局：");System.out.println(ClassLayout.parseInstance(material.getDescription()).toPrintable());System.out.println(" material 字符串Description 中char  Shallow 对象大小布局：");System.out.println(ClassLayout.parseInstance(material.getDescription().toCharArray()).toPrintable());}

执行结果

org.openjdk.jol.samples.domain.SecurityDoor object internals:
OFF  SZ                                      TYPE DESCRIPTION               VALUE0   8                                           (object header: mark)     0x0000000000000001 (non-biasable; age: 0)8   4                                           (object header: class)    0xf800c18412   1                                   boolean SecurityDoor.lockFlag     false13   3                                           (alignment/padding gap)   16   4                          java.lang.String SecurityDoor.metaType     null20   4   org.openjdk.jol.samples.domain.Material SecurityDoor.material     (object)24   4                            java.util.List SecurityDoor.list         null28   4                                           (object alignment gap)    
Instance size: 32 bytes
Space losses: 3 bytes internal + 4 bytes external = 7 bytes totalSecurityDoor 中 material 字符串Description Shallow 对象大小布局：
java.lang.String object internals:
OFF  SZ     TYPE DESCRIPTION               VALUE0   8          (object header: mark)     0x0000000000000001 (non-biasable; age: 0)8   4          (object header: class)    0xf80002da12   4   char[] String.value              [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]16   4      int String.hash               020   4          (object alignment gap)    
Instance size: 24 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes totalmaterial 字符串Description 中char  Shallow 对象大小布局：
[C object internals:
OFF  SZ   TYPE DESCRIPTION               VALUE0   8        (object header: mark)     0x0000000000000001 (non-biasable; age: 0)8   4        (object header: class)    0xf800004112   4        (array length)            1016  20   char [C.             N/A36   4        (object alignment gap)    
Instance size: 40 bytes
Space losses: 0 bytes internal + 4 bytes external = 4 bytes total

结果分析

SecurityDoor Deep Object 大小：

• SecurityDoor 本身 Shallow size ：32 bytes
• Material 对象中有一个 每个 String 对象，【String都封装了一个 char[] 】 24 bytes
• 查看String对象中 char[] 数组的大小 40 bytes 【PS：JDK9 封装的 bytes[] 因此这个大小可能会受到影响 】

当前对象 Deep Object Size 对象大小：32+24+40= 96 bytes

1.3、Retained Object Size

定义：当 GC 回收对象占用的内存时，它会释放特定数量的内存。该数量是该对象的Retained大小。

GC Student 实例 A 和 age 无法访问，但 Card 仍然可以通过 Student-B对象访问到。
Card 被 Student-B 对象引用因此不参与释放大小。
因此保留大小计算 一般 会在 Shallow 、Deep Object Size 之间。