[java] Java에서 객체의 메모리 소비는 얼마입니까?

Mindprod 는 이것이 대답하기 쉬운 질문이 아니라고 지적합니다.

JVM은 임의의 패딩 또는 오버 헤드로 내부, 빅 또는 리틀 엔디안을 만족시키는 방식으로 데이터를 자유롭게 저장할 수 있지만 프리미티브는 공식적인 크기를 가진 것처럼 작동해야합니다.
예를 들어, JVM 또는 원시 컴파일러는 a boolean[]와 같은 64 비트 길이의 청크 를 저장하기로 결정할 수 있습니다 BitSet. 프로그램이 동일한 답변을 제공하는 한 귀하에게 말할 필요는 없습니다.

• 스택에 일부 임시 객체를 할당 할 수 있습니다.
• 일부 변수 또는 메소드 호출을 완전히 존재하지 않고 최적화하여 상수로 대체 할 수 있습니다.
• 메소드 또는 루프의 버전을 지정할 수 있습니다. 즉, 각각 특정 상황에 최적화 된 두 가지 버전의 메소드를 컴파일 한 다음 호출 할 버전을 먼저 결정합니다.

물론 하드웨어와 OS에는 멀티 캐시, 온칩 캐시, SRAM 캐시, DRAM 캐시, 일반 RAM 작업 세트 및 디스크의 백업 저장소가 있습니다. 모든 캐시 수준에서 데이터가 복제 될 수 있습니다. 이 모든 복잡성으로 인해 RAM 소비를 매우 대략적으로 예측할 수 있습니다.

측정 방법

당신이 사용할 수있는 Instrumentation.getObjectSize()객체가 소비 한 스토리지의 추정치를 얻는 데 .

실제 객체 레이아웃, 풋 프린트 및 참조 를 시각화 하기 위해 JOL (Java Object Layout) 도구를 사용할 수 있습니다. .

객체 헤더 및 객체 참조

최신 64 비트 JDK에서 객체에는 12 바이트 헤더가 있으며 8 바이트의 배수로 채워져 있으므로 최소 객체 크기는 16 바이트입니다. 32 비트 JVM의 경우 오버 헤드는 8 바이트이며 4 바이트의 배수로 채워집니다. ( Dmitry Spikhalskiy의 답변 , Jayen의 답변 및 JavaWorld에서 에서)

일반적으로 참조는 32 비트 플랫폼 또는 64 비트 플랫폼에서 최대 4 바이트입니다 -Xmx32G. 32Gb ( -Xmx32G) 이상 8 바이트 ( 압축 된 객체 참조를 참조하십시오 .)

결과적으로 64 비트 JVM에는 일반적으로 30-50 % 더 많은 힙 공간이 필요합니다. ( 32 비트 또는 64 비트 JVM을 사용해야합니까? , 2012, JDK 1.7)

박스 타입, 배열 및 문자열

박스형 래퍼는 기본 유형 ( JavaWorld )에 비해 오버 헤드가 있습니다 .

• Integer: 16 바이트 결과는 예상 한 것보다 약간 나쁩니다. int값이 4 바이트에 불과할 수 있기 때문 입니다. 사용 Integer오버 I는 기본 유형으로 값을 저장할 수있는 경우에 비해 좀 300 %의 메모리를 요한다

• Long: 16 바이트도 : 분명히 힙의 실제 객체 크기는 특정 CPU 유형에 대한 특정 JVM 구현에 의해 수행되는 낮은 수준의 메모리 정렬에 종속됩니다. a Long는 8 바이트의 Object 오버 헤드와 실제 long 값의 경우 8 바이트가 더 있는 것 같습니다 . 대조적으로, Integer사용하지 않는 JVM이 8 바이트 단어 경계에서 객체 정렬을 강제하기 때문에 사용되지 않는 4 바이트 구멍이 있습니다.

다른 용기들도 비용이 많이 든다 :

• 다차원 배열 : 또 다른 놀라움을 제공합니다.
  개발자는 일반적으로 다음과 같은 구문을 사용합니다.int[dim1][dim2] 수치 및 과학 컴퓨팅과 합니다.

  에서 int[dim1][dim2]배열 인스턴스, 모든 중첩 된 int[dim2]배열은이다 Object그 자체이다. 각각은 일반적인 16 바이트 배열 오버 헤드를 추가합니다. 삼각형 또는 거친 배열이 필요하지 않은 경우 순수한 오버 헤드를 나타냅니다. 배열 치수가 크게 다를 때 영향이 커집니다.

  예를 들어, int[128][2]인스턴스는 3,600 바이트를 사용합니다. int[256]인스턴스가 사용 하는 1,040 바이트 (동일 용량)는 3,600 바이트가 246 %의 오버 헤드를 나타냅니다. 의 극단적 인 경우 byte[256][1]오버 헤드 계수는 거의 19입니다! 동일한 구문이 스토리지 오버 헤드를 추가하지 않는 C / C ++ 상황과 비교하십시오.

• String: String의 메모리 증가는 내부 문자 배열의 증가를 추적합니다. 그러나 String클래스는 또 다른 24 바이트의 오버 헤드를 추가합니다.

  비어 있지 않은 String크기가 10 자 이하인 경우 유용한 페이로드 (각 문자에 2 바이트 + 길이에 4 바이트)에 대한 추가 오버 헤드 비용의 범위는 100-400 %입니다.

조정

이 예제 객체를 고려하십시오 .

class X {                      // 8 bytes for reference to the class definition
   int a;                      // 4 bytes
   byte b;                     // 1 byte
   Integer c = new Integer();  // 4 bytes for a reference
}

순진 합계는 인스턴스가 X17 바이트를 사용함을 나타냅니다. 그러나 정렬 (패딩이라고도 함)으로 인해 JVM은 8 바이트의 배수로 메모리를 할당하므로 17 바이트 대신 24 바이트를 할당합니다.

답변

Running 64-bit HotSpot VM.
Using compressed oop with 3-bit shift.
Using compressed klass with 3-bit shift.
Objects are 8 bytes aligned.
Field sizes by type: 4, 1, 1, 2, 2, 4, 4, 8, 8 [bytes]
Array element sizes: 4, 1, 1, 2, 2, 4, 4, 8, 8 [bytes]

java.lang.Integer object internals:
 OFFSET  SIZE  TYPE DESCRIPTION                    VALUE
      0    12       (object header)                N/A
     12     4   int Integer.value                  N/A
Instance size: 16 bytes (estimated, the sample instance is not available)
Space losses: 0 bytes internal + 0 bytes external = 0 bytes total

import org.openjdk.jol.info.ClassLayout;
import org.openjdk.jol.util.VMSupport;

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(VMSupport.vmDetails());
    System.out.println(ClassLayout.parseClass(Integer.class).toPrintable());
}

<dependency>
    <groupId>org.openjdk.jol</groupId>
    <artifactId>jol-core</artifactId>
    <version>0.3.2</version>
</dependency>

public class SingleByte
{
    private byte b;
}

public class OneHundredBytes
{
    private byte b00, b01, ..., b99;
}

java.lang.Runtime.getRuntime();

package test;

 import java.util.ArrayList;
 import java.util.List;

 public class PerformanceTest {
     private static final long MEGABYTE = 1024L * 1024L;

     public static long bytesToMegabytes(long bytes) {
         return bytes / MEGABYTE;
     }

     public static void main(String[] args) {
         // I assume you will know how to create a object Person yourself...
         List < Person > list = new ArrayList < Person > ();
         for (int i = 0; i <= 100000; i++) {
             list.add(new Person("Jim", "Knopf"));
         }
         // Get the Java runtime
         Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
         // Run the garbage collector
         runtime.gc();
         // Calculate the used memory
         long memory = runtime.totalMemory() - runtime.freeMemory();
         System.out.println("Used memory is bytes: " + memory);
         System.out.println("Used memory is megabytes: " + bytesToMegabytes(memory));
     }
 }