Java Array使用多少內存？

Question

我試圖找出一個數組在JVM內部使用了多少內存。 我為此目的設立了一個程序，這給了我奇怪的結果。

protected static long openMem(){
    System.gc();
    System.runFinalization();
    return Runtime.getRuntime().freeMemory();
}

public static double listSize(int limit){
    long start= openMem();
    Object[] o= new Object[limit];
    for(int i= 0; i<limit; i++ ){
        o[i]= null;
    }
    long end= openMem();
    o= null;
    return (start-end);
}

public static void list(int i){
    for(int y= 0; y<50; y++ ){
        double d= Quantify.listSize(i);
        System.out.println(i+" = "+d+" bytes");
    }
}

public static void main(String ... args){
        list(1);
        list(2);
        list(3);
        list(100);
    }

當我運行它時，我為每個數組大小得到兩個不同的字節大小，如：

• 1 = 24.0字節
• 1 = 208.0字節
• 1 = 24.0字節
• 1 = 208.0字節
• 1 = 208.0字節
• 1 = 208.0字節
• 1 = 208.0字節
• 1 = 24.0字節

因此，只有1個元素的數組才能返回“24個字節”或“208個字節”，並且相同的模式適用於所有其他元素：

1 = 24.0字節

1 = 208.0字節

2 = 24.0字節

2 = 208.0字節

3 = 32.0字節

3 = 216.0字節

100 = 416.0字節

100 = 600.0字節

我想弄清楚為什么會這樣。 我想知道的是這里是否有其他人（a）已經知道答案，或者（b）知道如何找到答案。

Answer 1

測量JVM上的堆占用比測量性能更復雜。 例如，有線程局部分配緩沖區 （TLAB），它們是一次分配的堆塊，無論分配的對象大小如何。 您應該禁用它們用於測量： -XX:-UseTLAB 。 此外，您的代碼做了一些正確的事情，但其他人只是幾乎正確。 我會建議運行兩個 GC; 無需進行最終確定; 並在分配之前運行GC，然后在重新分配之后運行。 您只能在每次測量之前運行它。 您還需要使用totalMemory-freeMemory ，否則您很容易受到堆大小調整的影響。

總而言之，嘗試使用此代碼進行測量，它為我提供了可靠的結果。

class Quantify {
  static final Object[][] arrays = new Object[20][];

  static long takenMem(){
    final Runtime rt = Runtime.getRuntime();
    return rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
  }

  static long arraySize(int size){
    System.gc(); System.gc();
    long start = takenMem();
    for (int i = 0; i < arrays.length; i++) arrays[i] = new Object[size];
    final long end = takenMem();
    for (int i = 0; i < arrays.length; i++) arrays[i] = null;
    System.gc(); System.gc();
    return (end - start) / arrays.length;
  }
  public static void main(String... args) {
    for (int i = 1; i <= 20; i++) System.out.println(i+": "+arraySize(i));
  }
}

我得到這個輸出：

1: 24
2: 24
3: 32
4: 32
5: 40
6: 40
7: 48
8: 48
9: 56
10: 56
11: 64
12: 64
13: 72
14: 72
15: 80
16: 80
17: 88
18: 88
19: 96
20: 96

這與實際情況一致：由於報頭的開銷，最小分配為24字節; 由於內存對齊問題，這些大小會改變8（這對於64位JVM來說是典型的）。