java - 热点JVM数组分配

Question

几天来我一直在寻找有关 Hotspot JVM 的正确文档，关于数组的分配方式 (an)。通过这个，我的意思是数组的实际结构是什么，当在内存中分配时，它是由连续的 block 组成的还是树状结构。

我需要结构来得出大小的公式(一个将对象大小和数组长度作为输入的公式)。从我运行的测试和我能理解的代码来看，我认为数组是连续的结构。就像一个对象一样，它们有一个标题，一个用于计数器的整数，然后是用于数据的 block 。我的测试无法检测到使用树状结构会产生的结构开销，尽管我可以很容易地预见到这样的事件。

如果有人知道更多信息，我将不胜感激!我的最佳搜索结果产生了这个链接: Array memory allocation - paging谢谢!

Answer 1

可能有点晚了，但就是这样:

数组被分配为连续的 block 。可以使用类 sun.misc.Unsafe 导出大小(一些很棒的教程 here)，它使您可以本地访问原始内存。例如，int 数组的分配大小为(以字节为单位):

Unsafe.ARRAY_INT_BASE_OFFSET + Unsafe.ARRAY_INT_INDEX_SCALE * 长度

由于 hotspot-jvm 的实现，所有对象都对齐到 8 或 4 字节(取决于您的平台:AMD64 或 x86_32)，因此数组的实际大小增加到 8 或 4 字节的倍数。

使用不安全类我们可以检查实际数据:

public static void main(String[] args) {
    //Get the unsafe object.
    Unsafe unsafe = null;
    try {
        Field field = sun.misc.Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
        field.setAccessible(true);
        unsafe = (sun.misc.Unsafe) field.get(null);
    } catch (Exception e) {
        throw new AssertionError(e);
    }
    //define our array
    int[] data = new int[]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    //calculate length (ignoring alignment)
    int len = Unsafe.ARRAY_INT_BASE_OFFSET + Unsafe.ARRAY_INT_INDEX_SCALE * data.length;
    //Some output formatting
    System.out.print(" 0| ");
    for(int i = 0; i < len; i++){
        //unsafe.getByte retrieves the byte in the data struct with offset i
        //This is casted to a signed integer, so we mask it to get the actual value
        String hex = Integer.toHexString(unsafe.getByte(data, i)&0xFF);
        //force a length of 2
        hex = "00".substring(hex.length()) + hex;
        //Output formatting
        System.out.print(hex);
        System.out.print(" ");
        if(i%4 == 3 && i != len -1){
            System.out.println();
            if(i < 9){
                System.out.print(" ");
            }
            System.out.print((i+1) +"| ");
        }
    }
    System.out.println();
}

结果是:

 0| 01 00 00 00 
 4| 00 00 00 00 
 8| 32 02 8c f5 
12| 08 00 00 00 
16| 00 00 00 00 
20| 01 00 00 00 
24| 02 00 00 00 
28| 03 00 00 00 
32| 04 00 00 00 
36| 05 00 00 00 
40| 06 00 00 00 
44| 07 00 00 00 

所以我们可以看到，整数 a 以小尾数法保存，从偏移量 16 开始。偏移量 12-16 处的整数是我们数组的长度。 0-12 的字节构成了一些神奇的数字，但我不太确定它是如何工作的。

注意

我建议不要编写使用 JVM 属性的代码，因为它非常不可移植并且可能会在更新之间中断。不过，我认为您可以安全地假设数组是作为连续 block 分配的。