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
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() { }
}
其他回答
我怀疑您是否希望以编程方式完成它，除非您只是想执行一次并将其存储起来以供将来使用。这是一件代价高昂的事情。在Java中没有sizeof()操作符，即使有，它也只会计算引用其他对象的代价和原语的大小。
你可以这样做的一种方法是将它序列化到File中，然后查看文件的大小，就像这样:
Serializable myObject;
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream (new FileOutputStream ("obj.ser"));
oos.write (myObject);
oos.close ();
当然，这假设每个对象都是不同的，并且不包含对其他任何对象的非瞬时引用。
另一种策略是获取每个对象并通过反射检查其成员，并将大小相加(boolean & byte = 1字节，short & char = 2字节，等等)，沿着成员层次结构向下工作。但这既乏味又昂贵，而且最终与序列化策略所做的事情相同。
首先，“对象的大小”在Java中并不是一个定义明确的概念。你可以指对象本身，包括它的成员、对象和它引用的所有对象(引用图)。您可以指内存中的大小或磁盘上的大小。JVM可以优化字符串之类的东西。
所以唯一正确的方法是用一个好的分析器(我使用YourKit)询问JVM，这可能不是你想要的。
然而，从上面的描述来看，似乎每一行都是自包含的，没有很大的依赖树，因此序列化方法在大多数jvm上可能是一个很好的近似方法。最简单的方法如下:
Serializable ser;
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
oos.writeObject(ser);
oos.close();
return baos.size();
请记住，如果对象具有公共引用，这将不会给出正确的结果，并且序列化的大小并不总是与内存中的大小匹配，但这是一个很好的近似值。如果您将ByteArrayOutputStream大小初始化为一个合理的值，代码将会更有效。
您应该使用jol，这是作为OpenJDK项目的一部分开发的工具。
JOL (Java对象布局)是一个用于分析jvm中的对象布局方案的小工具箱。这些工具大量使用不安全、JVMTI和可服务性代理(Serviceability Agent, SA)来解码实际的对象布局、占用空间和引用。这使得JOL比依赖堆转储、规格假设等的其他工具更加准确。
要获取原语、引用和数组元素的大小，请使用VMSupport.vmDetails()。在运行在64位Windows上的Oracle JDK 1.8.0_40上(用于以下所有示例)，此方法返回
Running 64-bit HotSpot VM.
Using compressed oop with 0-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]
你可以使用ClassLayout.parseClass(Foo.class).toPrintable()获取对象实例的浅尺寸(可选地将实例传递给toPrintable)。这只是该类的单个实例所消耗的空间;它不包括该类引用的任何其他对象。它包括对象报头、字段对齐和填充的VM开销。java.util.regex.Pattern:
java.util.regex.Pattern object internals:
OFFSET SIZE TYPE DESCRIPTION VALUE
0 4 (object header) 01 00 00 00 (0000 0001 0000 0000 0000 0000 0000 0000)
4 4 (object header) 00 00 00 00 (0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000)
8 4 (object header) cb cf 00 20 (1100 1011 1100 1111 0000 0000 0010 0000)
12 4 int Pattern.flags 0
16 4 int Pattern.capturingGroupCount 1
20 4 int Pattern.localCount 0
24 4 int Pattern.cursor 48
28 4 int Pattern.patternLength 0
32 1 boolean Pattern.compiled true
33 1 boolean Pattern.hasSupplementary false
34 2 (alignment/padding gap) N/A
36 4 String Pattern.pattern (object)
40 4 String Pattern.normalizedPattern (object)
44 4 Node Pattern.root (object)
48 4 Node Pattern.matchRoot (object)
52 4 int[] Pattern.buffer null
56 4 Map Pattern.namedGroups null
60 4 GroupHead[] Pattern.groupNodes null
64 4 int[] Pattern.temp null
68 4 (loss due to the next object alignment)
Instance size: 72 bytes (reported by Instrumentation API)
Space losses: 2 bytes internal + 4 bytes external = 6 bytes total
You can get a summary view of the deep size of an object instance using GraphLayout.parseInstance(obj).toFootprint(). Of course, some objects in the footprint might be shared (also referenced from other objects), so it is an overapproximation of the space that could be reclaimed when that object is garbage collected. For the result of Pattern.compile("^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\\.[a-zA-Z0-9-.]+$") (taken from this answer), jol reports a total footprint of 1840 bytes, of which only 72 are the Pattern instance itself.
java.util.regex.Pattern instance footprint:
COUNT AVG SUM DESCRIPTION
1 112 112 [C
3 272 816 [Z
1 24 24 java.lang.String
1 72 72 java.util.regex.Pattern
9 24 216 java.util.regex.Pattern$1
13 24 312 java.util.regex.Pattern$5
1 16 16 java.util.regex.Pattern$Begin
3 24 72 java.util.regex.Pattern$BitClass
3 32 96 java.util.regex.Pattern$Curly
1 24 24 java.util.regex.Pattern$Dollar
1 16 16 java.util.regex.Pattern$LastNode
1 16 16 java.util.regex.Pattern$Node
2 24 48 java.util.regex.Pattern$Single
40 1840 (total)
如果使用GraphLayout.parseInstance(obj). toprintable ()， jol将告诉您对每个引用对象的字段解引用的地址、大小、类型、值和路径，尽管这些通常都太详细了，没有用处。对于正在进行的模式示例，您可能会得到以下内容。(地址可能会在运行期间发生变化。)
java.util.regex.Pattern object externals:
ADDRESS SIZE TYPE PATH VALUE
d5e5f290 16 java.util.regex.Pattern$Node .root.next.atom.next (object)
d5e5f2a0 120 (something else) (somewhere else) (something else)
d5e5f318 16 java.util.regex.Pattern$LastNode .root.next.next.next.next.next.next.next (object)
d5e5f328 21664 (something else) (somewhere else) (something else)
d5e647c8 24 java.lang.String .pattern (object)
d5e647e0 112 [C .pattern.value [^, [, a, -, z, A, -, Z, 0, -, 9, _, ., +, -, ], +, @, [, a, -, z, A, -, Z, 0, -, 9, -, ], +, \, ., [, a, -, z, A, -, Z, 0, -, 9, -, ., ], +, $]
d5e64850 448 (something else) (somewhere else) (something else)
d5e64a10 72 java.util.regex.Pattern (object)
d5e64a58 416 (something else) (somewhere else) (something else)
d5e64bf8 16 java.util.regex.Pattern$Begin .root (object)
d5e64c08 24 java.util.regex.Pattern$BitClass .root.next.atom.val$rhs (object)
d5e64c20 272 [Z .root.next.atom.val$rhs.bits [false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, true, false, true, true, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, true, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false]
d5e64d30 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs (object)
d5e64d48 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$rhs (object)
d5e64d60 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs (object)
d5e64d78 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$rhs (object)
d5e64d90 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs (object)
d5e64da8 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs (object)
d5e64dc0 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.atom.val$lhs.val$lhs (object)
d5e64dd8 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.atom.val$lhs (object)
d5e64df0 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.atom (object)
d5e64e08 32 java.util.regex.Pattern$Curly .root.next (object)
d5e64e28 24 java.util.regex.Pattern$Single .root.next.next (object)
d5e64e40 24 java.util.regex.Pattern$BitClass .root.next.next.next.atom.val$rhs (object)
d5e64e58 272 [Z .root.next.next.next.atom.val$rhs.bits [false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, true, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false]
d5e64f68 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.next.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs (object)
d5e64f80 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.next.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$rhs (object)
d5e64f98 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.next.next.atom.val$lhs.val$lhs (object)
d5e64fb0 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.next.next.atom.val$lhs.val$rhs (object)
d5e64fc8 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.next.next.atom.val$lhs (object)
d5e64fe0 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.next.next.atom (object)
d5e64ff8 32 java.util.regex.Pattern$Curly .root.next.next.next (object)
d5e65018 24 java.util.regex.Pattern$Single .root.next.next.next.next (object)
d5e65030 24 java.util.regex.Pattern$BitClass .root.next.next.next.next.next.atom.val$rhs (object)
d5e65048 272 [Z .root.next.next.next.next.next.atom.val$rhs.bits [false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, true, true, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false, false]
d5e65158 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.next.next.next.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$lhs (object)
d5e65170 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.next.next.next.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs.val$rhs (object)
d5e65188 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.next.next.next.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$lhs (object)
d5e651a0 24 java.util.regex.Pattern$1 .root.next.next.next.next.next.atom.val$lhs.val$lhs.val$rhs (object)
d5e651b8 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.next.next.next.next.atom.val$lhs.val$lhs (object)
d5e651d0 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.next.next.next.next.atom.val$lhs (object)
d5e651e8 24 java.util.regex.Pattern$5 .root.next.next.next.next.next.atom (object)
d5e65200 32 java.util.regex.Pattern$Curly .root.next.next.next.next.next (object)
d5e65220 120 (something else) (somewhere else) (something else)
d5e65298 24 java.util.regex.Pattern$Dollar .root.next.next.next.next.next.next (object)
“(其他东西)”条目描述了堆中不属于该对象图的其他对象。
最好的jol文档是jol存储库中的jol示例。这些示例演示了常见的jol操作，并展示了如何使用jol分析VM和垃圾收集器的内部结构。
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。
没有方法调用，如果这是你想要的。只要稍加研究，我想你就可以自己写了。一个特定的实例具有一个固定的大小，该大小来自引用和原语值的数量以及实例簿记数据。您可以简单地遍历对象图。行类型变化越少，越容易。
如果这太慢或者麻烦太多，总有好的老式的行计数经验法则。
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