一个Java对象到底占用多大内存？

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最近在调研MAT和VisualVM源码实现，遇到一个可疑问题，两者计算出来的对象大小不一致，该信哪个？

为了复现这个问题，准备了4个简单类：

class AAAAA {}

class BBBBB {
    int a = 1;
}

class CCCCC {
    long a = 1L;
}

class DDDDD {
    String s = "hello";
}

再来个主函数：

final List<AAAAA> aaa = new ArrayList<>(100000);
final List<BBBBB> bbb = new ArrayList<>(100000);
final List<CCCCC> ccc = new ArrayList<>(100000);
final List<DDDDD> ddd = new ArrayList<>(100000);
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    aaa.add(new AAAAA());
    bbb.add(new BBBBB());
    ccc.add(new CCCCC());
    ddd.add(new DDDDD());
}

本地环境是64位的JDK8，默认的启动参数，运行之后通过jmap -dump命令生成dump文件，分别用MAT和VisualVM打开。

MAT

通过MAT打开，可以发现ABD对象大小都是16字节，反而C对象大小为24字节

VisualVM

通过VisualVM打开，可以发现显示的大小和MAT的有蛮大的差别。

哪个才是正确的？

要回答这个问题，首先得清楚的知道JVM中一个对象的内存布局。

JVM中一个对象包含3个部分：对象头、实例数据和对齐填充。

对象头

这里不讲对象头是个什么东西，感兴趣的同学可以看我的其它文章。
对象头的大小一般和系统的位数有关，也和启动参数UseCompressedOops有关：

• 32位系统，占用 8 字节
• 64位系统，开启UseCompressedOops时，占用 12 字节，否则是16字节

实例数据

原生类型的内存占用情况如下：

• boolean 1
• byte 1
• short 2
• char 2
• int 4
• float 4
• long 8
• double 8

引用类型的内存占用和系统位数以及启动参数UseCompressedOops有关

• 32位系统占4字节
• 64位系统，开启UseCompressedOops时，占用4字节，否则是8字节

对齐填充

在Hotspot中，为了更加容易的管理内存，一般会使用8字节进行对齐。

意思是每次分配的内存大小一定是8的倍数，如果对象头+实例数据的值不是8的倍数，那么会重新计算一个较大值，进行分配。

结果

有了对象各部分的内存占用大小，可以很轻松的计算出ABCD各对象在64位系统，且开启UseCompressedOops参数时的大小。

• A对象只包含一个对象头，大小占12字节，不是8的倍数，需要加上4字节进行填充，一共占16字节
• B对象包含一个对象头和int类型，12+4=16，正好是8的倍数，不需要填充。
• C对象包含一个对象头和long类型，12+8=20，不是8的倍数，使用4个字节进行填充，占24字节
• D对象包含一个对象头和引用类型，12+4=16，正好是8的倍数，不需要填充。

所以，VisualVM的显示结果有问

• 首先，没有考虑是否开启UseCompressedOops
• 其次，没有考虑对齐填充的情况

感兴趣的同学，可以动手实践一下，加深对对象内存布局的印象。

经过这段时间对MAT和VisualVM源码的研究，发现MAT的功能不是强大一点点，建议大家以后都使用MAT对dump文件进行分析。