我有一个应用程序,读取一个CSV文件与成堆的数据行。我根据数据类型向用户提供了行数的摘要,但我想确保不会读入太多行数据而导致OutOfMemoryErrors。每一行转换成一个对象。有没有一种简单的方法以编程方式找出该对象的大小?是否有一个引用定义了一个VM的基本类型和对象引用有多大?

现在,我有代码说读取多达32,000行,但我还希望有代码说读取尽可能多的行,直到我使用了32MB的内存。也许这是另一个问题,但我还是想知道。


当前回答

几年前,Javaworld有一篇关于确定组合和潜在嵌套Java对象大小的文章,他们基本上介绍了如何在Java中创建sizeof()实现。这种方法基本上建立在其他工作的基础上,在这些工作中,人们通过实验确定了原语和典型Java对象的大小,然后将该知识应用于递归地遍历对象图以计算总大小的方法。

它总是比原生C实现更不准确,这仅仅是因为类背后发生的事情,但它应该是一个很好的指示器。

另外一个SourceForge项目被适当地称为sizeof,它提供了一个带有sizeof()实现的Java5库。

附注:不要使用序列化方法,序列化对象的大小和它在运行时所消耗的内存量之间没有相关性。

其他回答

instrumentation类提供了一种获取Java对象大小的好方法,但它要求您定义一个premain并使用Java代理运行程序。当您不需要任何代理,而又必须为应用程序提供一个虚拟Jar代理时,这是非常无聊的。

所以我使用sun.misc中的Unsafe类获得了一个替代解决方案。因此,根据处理器架构考虑对象堆对齐并计算最大字段偏移量,就可以测量Java对象的大小。在下面的例子中,我使用了一个辅助类UtilUnsafe来获取sun.misc.Unsafe对象的引用。

private static final int NR_BITS = Integer.valueOf(System.getProperty("sun.arch.data.model"));
private static final int BYTE = 8;
private static final int WORD = NR_BITS/BYTE;
private static final int MIN_SIZE = 16; 

public static int sizeOf(Class src){
    //
    // Get the instance fields of src class
    // 
    List<Field> instanceFields = new LinkedList<Field>();
    do{
        if(src == Object.class) return MIN_SIZE;
        for (Field f : src.getDeclaredFields()) {
            if((f.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0){
                instanceFields.add(f);
            }
        }
        src = src.getSuperclass();
    }while(instanceFields.isEmpty());
    //
    // Get the field with the maximum offset
    //  
    long maxOffset = 0;
    for (Field f : instanceFields) {
        long offset = UtilUnsafe.UNSAFE.objectFieldOffset(f);
        if(offset > maxOffset) maxOffset = offset; 
    }
    return  (((int)maxOffset/WORD) + 1)*WORD; 
}
class UtilUnsafe {
    public static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;

    static {
        Object theUnsafe = null;
        Exception exception = null;
        try {
            Class<?> uc = Class.forName("sun.misc.Unsafe");
            Field f = uc.getDeclaredField("theUnsafe");
            f.setAccessible(true);
            theUnsafe = f.get(uc);
        } catch (Exception e) { exception = e; }
        UNSAFE = (sun.misc.Unsafe) theUnsafe;
        if (UNSAFE == null) throw new Error("Could not obtain access to sun.misc.Unsafe", exception);
    }
    private UtilUnsafe() { }
}

您可以生成一个堆转储(例如,使用jmap),然后分析输出以查找对象大小。这是一种离线解决方案,但是您可以检查浅尺寸和深尺寸等。

这个答案与对象大小无关,而是当你使用数组来容纳对象时;它将为对象分配多少内存大小。

所以数组,列表,或map所有这些集合不会真正存储对象(只有在使用原语时,需要实际对象的内存大小),它只存储这些对象的引用。

现在在集合中使用的堆内存= sizeOfObj + sizeOfRef(* 4字节)

(4/8字节)取决于(32/64位)操作系统

原语

int   [] intArray    = new int   [1]; will require 4 bytes.
long  [] longArray   = new long  [1]; will require 8 bytes.

对象

Object[] objectArray = new Object[1]; will require 4 bytes. The object can be any user defined Object.
Long  [] longArray   = new Long  [1]; will require 4 bytes.

我的意思是说,所有对象REFERENCE只需要4个字节的内存。它可能是字符串引用或双对象引用,但根据对象创建所需的内存会有所不同。

例)如果我为下面的类ReferenceMemoryTest创建对象,那么将创建4 + 4 + 4 = 12字节的内存。当您尝试初始化引用时,内存可能会有所不同。

 class ReferenceMemoryTest {
    public String refStr;
    public Object refObj;
    public Double refDoub; 
}

因此,当创建对象/引用数组时,它的所有内容都将被NULL引用占用。我们知道每个引用需要4个字节。

最后,下面代码的内存分配为20字节。

参考内存测试ref1 = new参考内存测试();(4(ref1) + 12 = 16字节) 参考内存测试ref2 = ref1;(4(ref2) + 16 = 20字节)

我的答案是基于Nick提供的代码。该代码测量被序列化对象占用的字节总数。因此,这实际上衡量的是序列化的东西+普通对象的内存占用(只要序列化,例如int,你会看到序列化的字节总数不是4)。所以,如果你想获得对象使用的原始字节数,你需要修改一下代码。像这样:

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;

public class ObjectSizeCalculator {
    private Object getFirstObjectReference(Object o) {
        String objectType = o.getClass().getTypeName();

        if (objectType.substring(objectType.length()-2).equals("[]")) {
            try {
                if (objectType.equals("java.lang.Object[]"))
                    return ((Object[])o)[0];
                else if (objectType.equals("int[]"))
                    return ((int[])o)[0];
                else
                    throw new RuntimeException("Not Implemented !");
            } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
                return null;
            }
        }

        return o;
    } 

    public int getObjectSizeInBytes(Object o) {
        final String STRING_JAVA_TYPE_NAME = "java.lang.String";

        if (o == null)
            return 0;

        String objectType = o.getClass().getTypeName();
        boolean isArray = objectType.substring(objectType.length()-2).equals("[]");

        Object objRef = getFirstObjectReference(o);
        if (objRef != null && !(objRef instanceof Serializable))
            throw new RuntimeException("Object must be serializable for measuring it's memory footprint using this method !");

        try {
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(o);
            oos.close();
            byte[] bytes = baos.toByteArray();

            for (int i = bytes.length - 1, j = 0; i != 0; i--, j++) {
                if (objectType != STRING_JAVA_TYPE_NAME) {
                    if (bytes[i] == 112)
                        if (isArray)
                            return j - 4;
                        else
                            return j;
                } else {
                    if (bytes[i] == 0)
                        return j - 1;
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            return -1;
        }

        return -1;
    }    

}

我已经用基本类型String和一些普通类测试了这个解决方案。可能也有不包括在内的情况。

更新:示例修改为支持数组对象的内存占用计算。

下面是我使用一些链接示例制作的实用程序,用于处理32位、64位和64位压缩OOP。它使用sun.misc.不安全。

它使用Unsafe. addresssize()来获取本机指针的大小和Unsafe。arrayIndexScale(Object[].class)表示Java引用的大小。

它使用已知类的字段偏移量来计算对象的基大小。

import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.util.IdentityHashMap;
import java.util.Stack;
import sun.misc.Unsafe;

/** Usage: 
 * MemoryUtil.sizeOf( object )
 * MemoryUtil.deepSizeOf( object )
 * MemoryUtil.ADDRESS_MODE
 */
public class MemoryUtil
{
    private MemoryUtil()
    {
    }

    public static enum AddressMode
    {
        /** Unknown address mode. Size calculations may be unreliable. */
        UNKNOWN,
        /** 32-bit address mode using 32-bit references. */
        MEM_32BIT,
        /** 64-bit address mode using 64-bit references. */
        MEM_64BIT,
        /** 64-bit address mode using 32-bit compressed references. */
        MEM_64BIT_COMPRESSED_OOPS
    }

    /** The detected runtime address mode. */
    public static final AddressMode ADDRESS_MODE;

    private static final Unsafe UNSAFE;

    private static final long ADDRESS_SIZE; // The size in bytes of a native pointer: 4 for 32 bit, 8 for 64 bit
    private static final long REFERENCE_SIZE; // The size of a Java reference: 4 for 32 bit, 4 for 64 bit compressed oops, 8 for 64 bit
    private static final long OBJECT_BASE_SIZE; // The minimum size of an Object: 8 for 32 bit, 12 for 64 bit compressed oops, 16 for 64 bit
    private static final long OBJECT_ALIGNMENT = 8;

    /** Use the offset of a known field to determine the minimum size of an object. */
    private static final Object HELPER_OBJECT = new Object() { byte b; };


    static
    {
        try
        {
            // Use reflection to get a reference to the 'Unsafe' object.
            Field f = Unsafe.class.getDeclaredField( "theUnsafe" );
            f.setAccessible( true );
            UNSAFE = (Unsafe) f.get( null );

            OBJECT_BASE_SIZE = UNSAFE.objectFieldOffset( HELPER_OBJECT.getClass().getDeclaredField( "b" ) );

            ADDRESS_SIZE = UNSAFE.addressSize();
            REFERENCE_SIZE = UNSAFE.arrayIndexScale( Object[].class );

            if( ADDRESS_SIZE == 4 )
            {
                ADDRESS_MODE = AddressMode.MEM_32BIT;
            }
            else if( ADDRESS_SIZE == 8 && REFERENCE_SIZE == 8 )
            {
                ADDRESS_MODE = AddressMode.MEM_64BIT;
            }
            else if( ADDRESS_SIZE == 8 && REFERENCE_SIZE == 4 )
            {
                ADDRESS_MODE = AddressMode.MEM_64BIT_COMPRESSED_OOPS;
            }
            else
            {
                ADDRESS_MODE = AddressMode.UNKNOWN;
            }
        }
        catch( Exception e )
        {
            throw new Error( e );
        }
    }


    /** Return the size of the object excluding any referenced objects. */
    public static long shallowSizeOf( final Object object )
    {
        Class<?> objectClass = object.getClass();
        if( objectClass.isArray() )
        {
            // Array size is base offset + length * element size
            long size = UNSAFE.arrayBaseOffset( objectClass )
                    + UNSAFE.arrayIndexScale( objectClass ) * Array.getLength( object );
            return padSize( size );
        }
        else
        {
            // Object size is the largest field offset padded out to 8 bytes
            long size = OBJECT_BASE_SIZE;
            do
            {
                for( Field field : objectClass.getDeclaredFields() )
                {
                    if( (field.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0 )
                    {
                        long offset = UNSAFE.objectFieldOffset( field );
                        if( offset >= size )
                        {
                            size = offset + 1; // Field size is between 1 and PAD_SIZE bytes. Padding will round up to padding size.
                        }
                    }
                }
                objectClass = objectClass.getSuperclass();
            }
            while( objectClass != null );

            return padSize( size );
        }
    }


    private static final long padSize( final long size )
    {
        return (size + (OBJECT_ALIGNMENT - 1)) & ~(OBJECT_ALIGNMENT - 1);
    }


    /** Return the size of the object including any referenced objects. */
    public static long deepSizeOf( final Object object )
    {
        IdentityHashMap<Object,Object> visited = new IdentityHashMap<Object,Object>();
        Stack<Object> stack = new Stack<Object>();
        if( object != null ) stack.push( object );

        long size = 0;
        while( !stack.isEmpty() )
        {
            size += internalSizeOf( stack.pop(), stack, visited );
        }
        return size;
    }


    private static long internalSizeOf( final Object object, final Stack<Object> stack, final IdentityHashMap<Object,Object> visited )
    {
        // Scan for object references and add to stack
        Class<?> c = object.getClass();
        if( c.isArray() && !c.getComponentType().isPrimitive() )
        {
            // Add unseen array elements to stack
            for( int i = Array.getLength( object ) - 1; i >= 0; i-- )
            {
                Object val = Array.get( object, i );
                if( val != null && visited.put( val, val ) == null )
                {
                    stack.add( val );
                }
            }
        }
        else
        {
            // Add unseen object references to the stack
            for( ; c != null; c = c.getSuperclass() )
            {
                for( Field field : c.getDeclaredFields() )
                {
                    if( (field.getModifiers() & Modifier.STATIC) == 0 
                            && !field.getType().isPrimitive() )
                    {
                        field.setAccessible( true );
                        try
                        {
                            Object val = field.get( object );
                            if( val != null && visited.put( val, val ) == null )
                            {
                                stack.add( val );
                            }
                        }
                        catch( IllegalArgumentException e )
                        {
                            throw new RuntimeException( e );
                        }
                        catch( IllegalAccessException e )
                        {
                            throw new RuntimeException( e );
                        }
                    }
                }
            }
        }

        return shallowSizeOf( object );
    }
}