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是多少。我读了this和其他关于 Java 中的对象和内存的文档。

但是，当我使用 sizeof Java library或 visualvm，我得到两个不同的结果，其中没有一个符合我根据之前的引用 (http://www.javamex.com) 所期望的结果。

对于我的测试，我使用的是 Java SE 7 Developer Preview在 64-bits Mac与 java.sizeof 0.2.1和 visualvm 1.3.5 .

我有三个类，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;
}

我的主要类(class):

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

使用 visualvm 我有:

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

根据我在 Internet 上阅读的文档，因为我是 64 位的，所以我应该有一个 16 字节的对象头，对于 TestObject 来说没问题.

那么 TestObject2我应该为整数字段添加 4 个字节，给出 20 个字节，我应该再次添加 4 个字节的填充，给 TestObject2 的总大小为 24 个字节.我错了吗？

对 TestObject3 继续这样做，我必须为两个应该提供 32 个字节的整数字段再添加 8 个字节。

VisualVm 似乎忽略了填充，而 java.sizeOf 似乎错过了 4 个字节，就好像包含在对象头中一样。我可以用 4 个 boolean 值替换一个整数，结果相同。

问题:

为什么这两个工具给出不同的结果？

我们应该有填充吗？

我还在某处读到(我没有找到链接)，在一个类和它的子类之间可能有一些填充，对吗？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 规范/文档详细说明了 Java 正在做什么？

感谢您的帮助。

更新:

为了回答 utapyngo 的评论，为了获得 visualvm 中对象的大小，我创建了一个 heapdump，然后在“类”部分中，我检查了“实例”列之后的“大小”列。每种对象的实例数(如果为 1)。

为了回答 Nathaniel Ford 的评论，我初始化了每个字段，然后在我的 ma​​in 方法中对它们进行了简单的求和以利用它们。结果并没有改变。

Answer 1

是的，可能会发生填充。堆栈上的对象也可以完全优化。只有 JVM 知道任何时间点的确切大小。由于这种从 Java 语言中近似大小的技术都倾向于不同意，但是附加到 JVM 的工具往往是最准确的。我知道在 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，但对相对比较有用)
2. 列表项反射，以及在对象上找到的每个字段的硬编码大小常量。能够调整为有点准确，但 JVM 和填充发生了变化JVM可能会或可能不会做的事情会抛出它。
3. 列表项创建加载对象，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，则在 v1.5 或之后。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。对于生产来说不是一个好主意，如果弄错了，你可能会导致 JVM 崩溃。但是，如果您想尝试一下，这里有一篇博文可能会让您觉得有趣:http://highlyscalable.wordpress.com/2012/02/02/direct-memory-access-in-java/

关于 Java 实际操作的文档，即 JVM 特定、版本特定和可能的配置特定。每个实现都可以自由地以不同的方式处理对象。即使在完全优化对象的范围内，例如，没有从堆栈中传递出来的对象也是空闲的，不会被分配到堆上。一些 JVM 甚至可以设法将对象完全保留在 CPU 寄存器中。这里不是你的情况，但我将它作为一个例子说明为什么获取 Java 对象的真实大小很棘手。

因此，最好将任何 sizeOf 值拿来用少许盐获得，并将其仅视为“指导”测量值。