В Java, как лучше всего определить размер объекта?

У меня есть приложение, которое читает файл CSV с кучами строк данных. Я даю пользователю сводную информацию о количестве строк на основе типов данных, но хочу убедиться, что я не читаю слишком много строк данных и вызываю OutOfMemoryErrors. Каждая строка переводится в объект. Есть ли простой способ узнать размер этого объекта программно? Есть ли ссылка, которая определяет, насколько большие примитивные типы и ссылки на объекты для VM?

Прямо сейчас у меня есть код, который читает до 32 000 строк , но я также хотел бы, чтобы код читал как можно больше строк, пока я не использовал 32 МБ памяти. Может быть, это другой вопрос, но я все еще хотел бы знать.

Вы можете использовать пакет java.lang.instrument

Скомпилируйте и поместите этот класс в JAR:

import java.lang.instrument.Instrumentation;

public class ObjectSizeFetcher {
    private static Instrumentation instrumentation;

    public static void premain(String args, Instrumentation inst) {
        instrumentation = inst;
    }

    public static long getObjectSize(Object o) {
        return instrumentation.getObjectSize(o);
    }
}

Добавьте следующее к вашему MANIFEST.MF:

Premain-Class: ObjectSizeFetcher

Используйте getObjectSize:

public class C {
    private int x;
    private int y;

    public static void main(String [] args) {
        System.out.println(ObjectSizeFetcher.getObjectSize(new C()));
    }
}

Вызвать с:

java -javaagent:ObjectSizeFetcherAgent.jar C

Вам следует использовать jol , инструмент, разработанный как часть проекта OpenJDK.

JOL (Java Object Layout) - это крошечный набор инструментов для анализа схем размещения объектов в JVM. Эти инструменты в значительной степени используют Unsafe, JVMTI и Serviceability Agent (SA) для декодирования фактического макета объекта, площади и ссылок. Это делает JOL намного более точным, чем другие инструменты, основанные на дампах кучи, допущениях спецификации и т. Д.

Чтобы получить размеры примитивов, ссылок и элементов массива, используйте VMSupport.vmDetails(). В Oracle JDK 1.8.0_40, работающем в 64-битной Windows (используется для всех следующих примеров), этот метод возвращает

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]

Вы можете получить небольшой размер экземпляра объекта, используя ClassLayout.parseClass(Foo.class).toPrintable()(опционально передавая экземпляр toPrintable). Это только пространство, занимаемое одним экземпляром этого класса; он не включает никаких других объектов, на которые ссылается этот класс. Он включает в себя служебные данные VM для заголовка объекта, выравнивания полей и заполнения. Для 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

Вы можете получить сводный вид глубинного размера экземпляра объекта, используя GraphLayout.parseInstance(obj).toFootprint(). Конечно, некоторые объекты в элементе footprint могут быть общими (также на них ссылаются другие объекты), так что это избыточное приближение пространства, которое можно восстановить, когда этот объект собирается мусором. Для результата Pattern.compile("^[a-zA-Z0-9_.+-]+@[a-zA-Z0-9-]+\\.[a-zA-Z0-9-.]+$")(взятого из этого ответа ) jol сообщает об общем размере 1840 байт, из которых только 72 являются самим экземпляром Pattern.

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)

Если вы вместо этого используете GraphLayout.parseInstance(obj).toPrintable(), jol сообщит вам адрес, размер, тип, значение и путь разыменования полей к каждому объекту, на который ссылаются, хотя обычно это слишком много деталей, чтобы быть полезным. Для текущего примера шаблона вы можете получить следующее. (Адреса, вероятно, будут меняться между пробегами.)

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)

Записи ((что-то еще)) описывают другие объекты в куче, которые не являются частью этого графа объектов .

Лучшая документация jol - это образцы jol в репозитории jol. В примерах демонстрируются общие операции jol и показано, как можно использовать jol для анализа виртуальных машин и внутренних компонентов сборщика мусора.

Я случайно нашел java-класс "jdk.nashorn.internal.ir.debug.ObjectSizeCalculator", уже в jdk, который прост в использовании и кажется весьма полезным для определения размера объекта.

System.out.println(ObjectSizeCalculator.getObjectSize(new gnu.trove.map.hash.TObjectIntHashMap<String>(12000, 0.6f, -1)));
System.out.println(ObjectSizeCalculator.getObjectSize(new HashMap<String, Integer>(100000)));
System.out.println(ObjectSizeCalculator.getObjectSize(3));
System.out.println(ObjectSizeCalculator.getObjectSize(new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 }));
System.out.println(ObjectSizeCalculator.getObjectSize(new int[100]));

Результаты:

164192
48
16
48
416

Несколько лет назад в Javaworld была статья по определению размера составных и потенциально вложенных объектов Java , в основном они описывают создание реализации sizeof () в Java. Этот подход в основном основан на другой работе, в которой люди экспериментально определили размер примитивов и типичных объектов Java, а затем применили эти знания к методу, который рекурсивно просматривает граф объектов для подсчета общего размера.

Он всегда будет несколько менее точным, чем нативная реализация C, просто из-за того, что происходит за кулисами класса, но это должен быть хороший показатель.

В качестве альтернативы проект SourceForge, называемый соответствующим образом sizeof , предлагает библиотеку Java5 с реализацией sizeof ().

PS Не используйте подход сериализации, нет никакой корреляции между размером сериализованного объекта и объемом памяти, который он потребляет при работе.

Во-первых, «размер объекта» не является четко определенной концепцией в Java. Вы можете иметь в виду сам объект, только с его членами, объектом и всеми объектами, на которые он ссылается (граф ссылок). Вы можете иметь в виду размер в памяти или размер на диске. И JVM разрешено оптимизировать такие вещи, как строки.

Поэтому единственный правильный способ - спросить JVM с хорошим профилировщиком (я использую YourKit ), что, вероятно, не то, что вы хотите.

Однако из приведенного выше описания звучит так, что каждая строка будет автономной и не будет иметь большого дерева зависимостей, поэтому метод сериализации, вероятно, будет хорошим приближением для большинства JVM. Самый простой способ сделать это заключается в следующем:

 Serializable ser;
 ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
 ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
 oos.writeObject(ser);
 oos.close();
 return baos.size();

Помните, что если у вас есть объекты с общими ссылками, это не даст правильного результата, и размер сериализации не всегда будет соответствовать размеру в памяти, но это хорошее приближение. Код будет немного более эффективным, если вы инициализируете размер ByteArrayOutputStream разумным значением.

Если вы просто хотите узнать, сколько памяти используется в вашей JVM и сколько свободно, вы можете попробовать что-то вроде этого:

// Get current size of heap in bytes
long heapSize = Runtime.getRuntime().totalMemory();

// Get maximum size of heap in bytes. The heap cannot grow beyond this size.
// Any attempt will result in an OutOfMemoryException.
long heapMaxSize = Runtime.getRuntime().maxMemory();

// Get amount of free memory within the heap in bytes. This size will increase
// after garbage collection and decrease as new objects are created.
long heapFreeSize = Runtime.getRuntime().freeMemory();

редактирование: я подумал, что это может быть полезно, так как автор вопроса также заявил, что он хотел бы иметь логику, которая обрабатывает «чтение как можно большего количества строк, пока я не использую 32 МБ памяти».

Еще когда я работал в Twitter, я написал утилиту для расчета глубокого размера объекта. Он учитывает различные модели памяти (32-битные, сжатые операции, 64-битные), заполнение, заполнение подклассов, корректно работает с циклическими структурами данных и массивами. Вы можете просто скомпилировать этот файл .java; у него нет внешних зависимостей:

https://github.com/twitter/commons/blob/master/src/java/com/twitter/common/objectsize/ObjectSizeCalculator.java

Большая часть других ответов предоставляет небольшие размеры - например, размер HashMap без каких-либо ключей или значений, что, скорее всего, не то, что вам нужно.

Проект jamm использует пакет java.lang.instrumentation, описанный выше, но обходит дерево и поэтому может дать вам глубокое использование памяти.

new MemoryMeter().measureDeep(myHashMap);

https://github.com/jbellis/jamm

Чтобы использовать MemoryMeter, запустите JVM с "-javaagent: /jamm.jar"

Вы должны ходить по объектам, используя отражение. Будьте осторожны, как вы делаете:

• Простое выделение объекта имеет некоторые издержки в JVM. Количество зависит от JVM, поэтому вы можете сделать это значение параметром. По крайней мере, сделайте его константой (8 байт?) И примените его ко всему выделенному.
• То, что byteтеоретически 1 байт не означает, что он занимает только один в памяти.
• В ссылках на объекты будут циклы, так что вам нужно сохранить HashMapили несколько использовать объект-равно в качестве компаратора для устранения бесконечных циклов.

@jodonnell: мне нравится простота вашего решения, но многие объекты не являются сериализуемыми (поэтому это может вызвать исключение), поля могут быть временными, а объекты могут переопределять стандартные методы.

Вы должны измерить его с помощью инструмента или оценить вручную, и это зависит от используемой вами JVM.

Существует несколько фиксированных накладных расходов на объект. Это зависит от JVM, но обычно я оцениваю 40 байтов. Тогда вы должны посмотреть на членов класса. Ссылки на объекты составляют 4 (8) байта в 32-битной (64-битной) JVM. Примитивные типы:

• логическое значение и байт: 1 байт
• char и short: 2 байта
• int и float: 4 байта
• длинный и двойной: 8 байт

Массивы следуют тем же правилам; то есть это ссылка на объект, которая занимает 4 (или 8) байта в вашем объекте, а затем его длину, умноженную на размер его элемента.

Попытка сделать это программно с помощью вызовов Runtime.freeMemory()просто не даст вам большой точности из-за асинхронных вызовов сборщика мусора и т. Д. Профилирование кучи с помощью -Xrunhprof или других инструментов даст вам наиболее точные результаты.

java.lang.instrument.InstrumentationКласс обеспечивает хороший способ получить размер объекта Java, но он требует , чтобы определить premainи запустить программу с Java агентом. Это очень скучно, когда вам не нужен какой-либо агент, а затем вы должны предоставить фиктивный агент Jar для вашего приложения.

Таким образом, я получил альтернативное решение, используя Unsafeкласс из sun.misc. Таким образом, учитывая выравнивание кучи объектов в соответствии с архитектурой процессора и вычисляя максимальное смещение поля, вы можете измерить размер Java-объекта. В приведенном ниже примере я использую вспомогательный класс UtilUnsafeдля получения ссылки на sun.misc.Unsafeобъект.

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() { }
}

Существует также инструмент Memory Measurer (ранее в Google Code , теперь в GitHub ), который прост и опубликован под коммерческой лицензией Apache 2.0 , как обсуждалось в аналогичном вопросе .

Он также требует аргумента командной строки для интерпретатора Java, если вы хотите измерить потребление памяти в байтах, но в остальном кажется, что он работает просто отлично, по крайней мере в тех сценариях, которые я использовал.

Без необходимости возиться с инструментарием и т. Д., И если вам не нужно знать точный размер объекта в байтах, вы можете использовать следующий подход:

System.gc();
Runtime.getRuntime().totalMemory() - Runtime.getRuntime().freeMemory();

do your job here

System.gc();
Runtime.getRuntime().totalMemory() - Runtime.getRuntime().freeMemory();

Таким образом, вы читаете использованную память до и после, и, вызывая GC непосредственно перед получением использованной памяти, вы понижаете «шум» почти до 0.

Для более надежного результата вы можете выполнить свою работу n раз, а затем разделить использованную память на n, получив, сколько памяти занимает один запуск. Более того, вы можете запустить все это больше раз и получить среднее значение.

Вот утилита, которую я сделал, используя некоторые из связанных примеров для обработки 32-битных, 64-битных и 64-битных сжатых ООП. Это использует sun.misc.Unsafe.

Используется Unsafe.addressSize()для получения размера собственного указателя и Unsafe.arrayIndexScale( Object[].class )размера ссылки на Java.

Он использует смещение поля известного класса для определения базового размера объекта.

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 );
    }
}

Я искал во время выполнения вычисления размера объекта, который удовлетворял бы следующим требованиям:

• Доступно во время выполнения без необходимости включать инструментарий.
• Работает с Java 9+ без доступа к Unsafe.
• Основан только на классе. Не глубокий sizeOf, который учитывает длину строки, длину массива и т. Д.

Нижеследующее основано на основном коде исходной статьи специалистов по Java ( https://www.javaspecialists.eu/archive/Issue078.html ) и нескольких фрагментах небезопасной версии в другом ответе на этот вопрос.

Я надеюсь, что кто-то найдет это полезным.

public class JavaSize {

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 HEADER_SIZE = 8;

public static int sizeOf(Class<?> clazz) {
    int result = 0;

    while (clazz != null) {
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
            if (!Modifier.isStatic(fields[i].getModifiers())) {
                if (fields[i].getType().isPrimitive()) {
                    Class<?> primitiveClass = fields[i].getType();
                    if (primitiveClass == boolean.class || primitiveClass == byte.class) {
                        result += 1;
                    } else if (primitiveClass == short.class) {
                        result += 2;
                    } else if (primitiveClass == int.class || primitiveClass == float.class) {
                        result += 4;
                    } else if (primitiveClass == double.class || primitiveClass == long.class) {
                        result += 8;
                    }

                } else {
                    // assume compressed references.
                    result += 4;
                }
            }
        }

        clazz = clazz.getSuperclass();

        // round up to the nearest WORD length.
        if ((result % WORD) != 0) {
            result += WORD - (result % WORD);
        }
    }

    result += HEADER_SIZE;

    return result;
}

}

Нет вызова метода, если это то, что вы просите. С небольшим исследованием, я полагаю, вы могли бы написать свой собственный. Конкретный экземпляр имеет фиксированный размер, полученный из числа ссылок и примитивных значений плюс данные учета экземпляра. Вы бы просто шли по графу объектов. Чем менее разнообразны типы строк, тем легче.

Если это слишком медленно или просто больше проблем, чем стоит, всегда найдется старое доброе правило подсчета строк.

Я написал быстрый тест один раз, чтобы оценить на лету:

public class Test1 {

    // non-static nested
    class Nested { }

    // static nested
    static class StaticNested { }

    static long getFreeMemory () {
        // waits for free memory measurement to stabilize
        long init = Runtime.getRuntime().freeMemory(), init2;
        int count = 0;
        do {
            System.out.println("waiting..." + init);
            System.gc();
            try { Thread.sleep(250); } catch (Exception x) { }
            init2 = init;
            init = Runtime.getRuntime().freeMemory();
            if (init == init2) ++ count; else count = 0;
        } while (count < 5);
        System.out.println("ok..." + init);
        return init;
    }

    Test1 () throws InterruptedException {

        Object[] s = new Object[10000];
        Object[] n = new Object[10000];
        Object[] t = new Object[10000];

        long init = getFreeMemory();

        //for (int j = 0; j < 10000; ++ j)
        //    s[j] = new Separate();

        long afters = getFreeMemory();

        for (int j = 0; j < 10000; ++ j)
            n[j] = new Nested();

        long aftersn = getFreeMemory();

        for (int j = 0; j < 10000; ++ j)
            t[j] = new StaticNested();

        long aftersnt = getFreeMemory();

        System.out.println("separate:      " + -(afters - init) + " each=" + -(afters - init) / 10000);
        System.out.println("nested:        " + -(aftersn - afters) + " each=" + -(aftersn - afters) / 10000);
        System.out.println("static nested: " + -(aftersnt - aftersn) + " each=" + -(aftersnt - aftersn) / 10000);

    }

    public static void main (String[] args) throws InterruptedException {
        new Test1();
    }

}

Общая концепция заключается в распределении объектов и измерении изменений в свободном пространстве кучи. Ключ getFreeMemory(), который запрашивает GC, запускается и ожидает стабилизации сообщенного размера свободной кучи . Результат вышеупомянутого:

nested:        160000 each=16
static nested: 160000 each=16

Что мы и ожидаем, учитывая поведение выравнивания и возможные издержки заголовка блока кучи.

Метод КИП, подробно изложенный в принятом ответе, здесь наиболее точен. Метод, который я описал, является точным, но только в контролируемых условиях, когда никакие другие потоки не создают / отбрасывают объекты.

Просто используйте Java Visual VM.

В нем есть все необходимое для профилирования и устранения проблем с памятью.

Он также имеет консоль OQL (Object Query Language), которая позволяет вам делать много полезных вещей, одним из которых является sizeof(o)

При использовании JetBrains IntelliJ сначала включите «Присоединить агент памяти» в меню «Файл» | Настройки | Сборка, выполнение, развертывание | Debugger.

При отладке щелкните правой кнопкой мыши интересующую переменную и выберите «Рассчитать оставшийся размер»:

Мой ответ основан на коде, предоставленном Ником. Этот код измеряет общее количество байтов, которые заняты сериализованным объектом. Так что это фактически измеряет материал сериализации + объем памяти обычного объекта (просто сериализуйте, например, intи вы увидите, что общее количество сериализованных байтов не так 4). Поэтому, если вы хотите получить необработанный номер байта, используемый именно для вашего объекта - вам нужно немного изменить этот код. Вот так:

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;
    }    

}

Я протестировал это решение с примитивными типами, String и на некоторых тривиальных классах. Также могут быть не охваченные случаи.

ОБНОВЛЕНИЕ: Пример изменен для поддержки вычисления объема памяти для объектов массива.