你创建的对象真正占了多少内存？作为程序员基本每天都在new 对象，那么new处理的对象真正占用了多少内存呢？你new处理的对象会不会导致OOM呢？不知道大家关注过没。
上周写代码的时候遇到如下一个逻辑：一个10000 size的list，再创建一个list，把数据都写进来，新的list占多少内存？
这个东西分析起来还是挺麻烦的，让我们一步步来。
首先我们要分析都先创建了那些对象？
List<String> list = Lists.newArrayListWithCapacity(10000);
我们通过上段代码创建了新List，并执行了数据处理，可以看出来主要是创建了10000容量的ArrayList。我们都知道ArrayList中存储的都是对象的引用，所以这部分操作增加的内存就是这个新的ArrayList需要分配的内存。
再看下ArrayList的源码会发下主要就下面两个私有字段，以及AbstractList中的modCount字段
/** * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added. */ transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access /** * The size of the ArrayList (the number of elements it contains). * * @serial */ private int size;
protected transient int modCount = 0;
也就是说ArrayList需要分配实例数据就是size跟elementData大小，由于elementData是数组，所以对ArrayList来说也只需要分配其引用即可。最核心的内存占用就是Objecgt[] elementData这个数组了，在初始化ArrayList时候如果指定其容量会执行如下代码，其实就直接初始化了一个相应大小的数组。
public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity > 0) { this.elementData = new Object[initialCapacity]; } else if (initialCapacity == 0) { this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } else { throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); } }
接着我们来分析如何计算一个对象的内存占用大小。
在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。
对象头
HotSpot虚拟机的对象头包括三部分信息：
-
第一部分markword,用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等，这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机（未开启压缩指针）中分别为32bit和64bit，官方称它为“MarkWord”。
-
对象头的另外一部分是klass,类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例.
- 数组类型长度
| _mark | _kclass | array length | |
| 32bit | 4 | 4 | 4 |
| 64bit | 8 | 8 | 4 |
| 64bit+comp | 8 | 4 | 4 |
实例数据
实例数据部分是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中所定义的各种类型的字段内容。无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的，都需要记录起来。
jvm会根据如下顺序进行字段排序，为了是节省padding次数
- doubles (8) and longs (8)
- ints (4) and floats (4)
- shorts (2) and chars (2)
- booleans (1) and bytes (1)
- references (4/8(64bit未开启压缩))
- repeat for sub-class fields
可以看出来相同宽度的总是被分配在一起，在满足这个前提条件下，父类定义的变量会出现在子类之前，但如果开启了CompactFields参数，子类中较窄的变量也可能会查到父类变量空隙中。
对齐填充
第三部分对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。由于HotSpot VM的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，换句话说，就是对象的大小必须是8字节的整数倍。当对象实例数据部分没有对齐时，就需要通过对齐填充来补全。
了解了这些信息以后我们就可以进行上面对象的计算了，我们是在64bit下并开启了指针压缩情况下进行计算。
首先计算10000长度的数组大小
| head | data | padding | total |
| 8+4+4 | 4*10000 | 0 | 40016 |
再计算下ArrayList对象的大小
| head | data | padding | total |
| 8+4+0 | 4+4+4 | 0 | 24 |
那总的内存占用也就是24+40016=40040
那么有没有简单的工具我输入给他一个对象他就帮我计算出内存大小呢？有的，主要有两种方式一种是使用Instrumentation，但是用起来还挺麻烦，有兴趣的同学可以自己研究下，这里主要介绍下jol的使用，jol是openjdk的一个工具包可以用来方便的计算对象或者类的内存占用大小，也提供maven GAV,可以自行去搜索引用。
那么下面使用下jol来验证下我们的计算结果。
执行如下代码：
List<String> list = Lists.newArrayListWithCapacity(10000); System.out.println(ClassLayout.parseInstance(list).toPrintable()); Field field = ArrayList.class.getDeclaredField("elementData"); field.setAccessible(true); Object array = field.get(list); System.out.println(ClassLayout.parseInstance(array).toPrintable());
输入结果如下：
java.util.ArrayList object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 4 (object header) 05 00 00 00 (00000101 00000000 00000000 00000000) (5) 4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 8 4 (object header) 22 2f 00 f8 (00100010 00101111 00000000 11111000) (-134205662) 12 4 int AbstractList.modCount 0 16 4 int ArrayList.size 0 20 4 java.lang.Object[] ArrayList.elementData [null, null, .....] Instance size: 24 bytes Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total [Ljava.lang.Object; object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 4 (object header) 01 00 00 00 (00000001 00000000 00000000 00000000) (1) 4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 8 4 (object header) f5 22 00 f8 (11110101 00100010 00000000 11111000) (-134208779) 12 4 (object header) 10 27 00 00 (00010000 00100111 00000000 00000000) (10000) 16 40000 java.lang.Object Object;.<elements> N/A Instance size: 40016 bytes Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total
跟我们之前的计算的结果一致，如果不开启指针压缩，-XX:-UseCompressedOops那么结果如下：
java.util.ArrayList object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 4 (object header) 05 00 00 00 (00000101 00000000 00000000 00000000) (5) 4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 8 4 (object header) 50 a5 8e 21 (01010000 10100101 10001110 00100001) (562996560) 12 4 (object header) 02 00 00 00 (00000010 00000000 00000000 00000000) (2) 16 4 int AbstractList.modCount 0 20 4 (alignment/padding gap) 24 4 int ArrayList.size 0 28 4 (alignment/padding gap) 32 8 java.lang.Object[] ArrayList.elementData [null, null, ......] Instance size: 40 bytes Space losses: 8 bytes internal + 0 bytes external = 8 bytes total [Ljava.lang.Object; object internals: OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE 0 4 (object header) 01 00 00 00 (00000001 00000000 00000000 00000000) (1) 4 4 (object header) 00 00 00 00 (00000000 00000000 00000000 00000000) (0) 8 4 (object header) f0 d1 8b 21 (11110000 11010001 10001011 00100001) (562811376) 12 4 (object header) 02 00 00 00 (00000010 00000000 00000000 00000000) (2) 16 4 (object header) 10 27 00 00 (00010000 00100111 00000000 00000000) (10000) 20 4 (alignment/padding gap) 24 80000 java.lang.Object Object;.<elements> N/A Instance size: 80024 bytes Space losses: 4 bytes internal + 0 bytes external = 4 bytes total
那么你学会了如何计算一个对象的占用内存大小了吗？