Java中类C/C++的sizeof()操作,知晓实例大小

在C/C++中有sizeof()操作,可轻易获知某个类型或实例占用内存大小,sizeof(int) 或者 sizeof(new TestClass)。可是Java中可没有这么直观的方法可用。

因本人看过不少人写代码总爱写成

List userList = new ArrayList();   //注:声明时即初始化一个空 ArrayList
userList = userDao.getAllUsers();  //注:方法getAllUsers()中会生成一个ArrayList的

上面就造成平白多了一个空的 ArrayList(),创建完后即刻就推向GC处置,我就在想这样一个空的 ArrayList 会占用多少内存,于是找来了 Optimizeit 观察后发现一个空的 ArrayList 要占去 24b 内存。那 Java 中有没有更便的捷的方法呢,于是在网上 google "java sizeof",引出不少话题。

但我觉得比较好的一段代码是 java.sizeOf(http://sourceforge.net/projects/sizeof/),需要JDK1.5以上的版本支持,由它测定的空 ArrayList 所占内存确也是 24b。下载到 SizeOf_0_2_src.zip(其中含SizeOf.jar,其实就一个类 SizeOf),假设解压到 F:\Component Library\java\javasizeof。

用法很简单,直接看它的 README.txt 文件就行,因为只有一个类,方法也不多,全是静态方法,可以使用静态引入,看看就明白,只是现在的 0.2 版本推荐的方法是 sizeOf() 和 deepSizeOf(),而不再是 iterativeSizeOf() 的。

它还提供了一个测试代码 TestSizeOf(可从中学习 SizeOf 的用法),在命令行下,进入到 F:\Component Library\java\javasizeof目录,然后执行
F:\Component Library\java\javasizeof>java -javaagent:SizeOf.jar net.sourceforge.sizeof.test.TestSizeOf

显示结果是:
JAVAGENT: call premain instrumentation for class SizeOf
Starting test...
simple obj:     40.0b
int:            0.0b
long:           0.0b
char:           0.0b
double:                 16.0b
boolean:                0.0b
Integer:                0.0b
empty string:   0.0b
not empty string:       0.0b
not empty string:       0.0b
simple obj:     24.0b
simple obj:     40.0b
empty list:     24.0b
10 list:        24.0b
20 list no static:      24.0b
1000 o arr:     816.0b

应该会惊讶一下,为什么会出现那么多 0.0b?为什么要用1.5以上版本的jdk,为什么不是用 -classpath 参数,而是 -javaagent 参数?

我们不妨把 javasizeof 的src目录中源代码导入到 eclipse中(相信大多数人都用这个的),可以看到源代码 TestSizeOf,把 SizeOf.skipFlyweightObject(true) 行注释掉,运行 TestSizeOf。

不小心的话,你应该收到 java.lang.IllegalStateException: Instrumentation is null 的异常,没错这个 SizeOf 用到了 JDK1.5 后新加入的 java.lang.instrument.Instrumentation 接口,所以您需要为 TestSizeOf 设置 VM arguments
-javaagent:"F:\Component Library\java\javasizeof\SizeOf.jar"

(注意到在 SizeOf.jar包中的 META-INF\MANIFEST.MF中有 Premain-Class: net.sourceforge.sizeof.SizeOf,这就是 -javaagent: 所在意的。指向SizeOf.jar的路径中有空格的话一定要用双引号引起来)

运行后结果就是:
JAVAGENT: call premain instrumentation for class SizeOf
Starting test...
simple obj:  40.0b
int:   16.0b
long:   16.0b
char:   16.0b
double:   16.0b
boolean:   16.0b
Integer:   16.0b
empty string:  24.0b
not empty string:  24.0b
not empty string:  24.0b
simple obj:  24.0b
simple obj:  40.0b
empty list:  24.0b
10 list:  24.0b
20 list no static:  24.0b
1000 o arr:  816.0b

对于现在的输出值细细去体会吧,也许不符合您早已形成的较为稳固的想法,或许你发现确实存在出入。

SizeOf_0_2_src.zip包中的 README.txt 中部分内容:

java.SizeOf is a simple java agent what can be used to calculate the memory size
of java objects.
The agent is implemented with the java.lang.instrument introduced with java 5.
Here is a simple howto:

1) use the class SizeOf in your code to test the size of your java object:

 //configuration steps
 SizeOf.skipStaticField(true);
 SizeOf.setMinSizeToLog(10);
 
 //calculate object size
 SizeOf.iterativeSizeOf(<your object>)
 
2) start the jvm with the argument: -javaagent:<path to>/SizeOf.jar

To avoid the dependencies of your code to SizeOf the best use of the agent is in
conjunction with aspect.

参考资料:1. java中模拟c中对sizeof的实现(用强制GC的后对比所有内存的方法) 
          2. Sizeof for Java (JavaWorld.com) 
          3. Java Tip 130: Do you know your data size? 
          4. Martin's Java Notes - Java sizeof() 
          5. Sizeof For Java(tm) (虽带个tm,但未见高明之处) 
          6. Java中类似于C语言中Sizeof功能实现(一) 
          7. Java中类似于C语言中Sizeof功能实现(二) 
          8. Java 5 特性 Instrumentation 实践 虚拟机级别支持的 AOP 实现方式,Java 具有了更强的动态控制、解释能力 
          9. Java SE 6 新特性: Instrumentation 新功能 
          10. Classworking 工具箱: 注释(Annotation)与 ASM

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