Java对象内存空间大小计算

一、查看基础类型的对象内存大小

八股文中很明确的告诉你了基础类型的大小，如下图：

类型	值大小（byte）	对象内存大小(byte)
byte	1	16
char	2	16
int	4	16
float	4	16
long	8	24
double	16	24

很明显基础类型值的大小和内存大小不一致，所以计算也不能混淆，这里我们着重弄懂对象大小怎么去计算；

环境 Win10系统64位，JDK8（1.6版本之后默认开启了指针压缩）

方式1：

我们用jdk debug包的工具jdk.nashorn.internal.ir.debug.ObjectSizeCalculator去获取Java对象大小

方式2：

用三方工具包

<dependency><groupId>org.openjdk.jol</groupId><artifactId>jol-core</artifactId><version>0.13</version>
</dependency>

这里我们用方式1实验：

int, float等基础都类型都是以对象的方式存在于内存中，且空对象大小为16byte，看看对象的结构，因HotSpot JVM规范要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，所以空对象为16byte

二、分析String字符串对象内存大小

明白了这个之后我们再来探究一下字符串的内存空间大小

举例 String s ="hello";

我们发现空字符串占40byte, 而"hello"占56byte, char[] 占32byte

我们利用jol-core工具包里面的 ClassLayout.parseInstance(“**”).toPrintable() 看看结构

char[]的对象结构对象头16byte+10byte（hello）+ 对齐填充6byte = 32byte

String="hello" 12byte对象头+4byte数组指针+4byte hash值+对齐填充4byte =24byte + 32byte数组值 = 56byte

所以空字符串有24byte基础+16byte char[] = 40byte

三、BitSet内存大小计算

除了常见的字符串很好计算大小，但是在选择k-v存储还是bitset存储通常需要做一下大小计算，这个问题在redis中很常见，我们先用Java做计算

1亿个用户签到问题，例如id区间[100000000,200000000]

选择K-V方式：

1亿个K用Integer对象存入 10^9*16byte/1024/1024 > 1500MB ,还不算Value的空间

选择BitSet,BitSet空对象 48byte,但是内部是由一个可扩展的long[]维护比特位转化而成的整数

1-63放入word[0],64-127放入word[1]，....... 依次类推达到2*10^9的时候大概是32MB，假设你只有少量的数存贮而且maxId很大，那么依然会有这么大的空间占用，而K-V方式则占用较少，由于用户ID 10^9以下的都没有用过所以可以将ID偏移减去10^9个数，这样的话 maxId = 2*10^9-10^9 = 10^9 存储空间减少一半为16MB，Redis中的BitMap结构和Java中的BitSet功能差不多，但是BitMap占用空间更少

bitset空间大小速查表

bit空间大小速查表
最大ID	byte	MB
1000	168
10000（万）	2088	0.001
100000（十万）	16424	0.015
500000 （五十万）	65576	0.06
1000000 （一百万）	131112	0.125
5000000 （五百万）	1048616	1
10000000（一千万）	2097192	2
50000000（五千万）	8388648	8
100000000(亿)	16777256	16