SizeOf是一个用于计算JVM堆中对象所占用内存的小工具,使用起来很方便。今天没事把源码down下来看了看,同时写了个笔记贴上来,希望对看到的人有所帮助。
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SizeOf主要思路是通过jdk1.5提供的新特性Instrumentation计算对象占用内存大小。
jdk文档中java.lang.instrument.Instrumentation介绍:
此类提供检测 Java 编程语言代码所需的服务。检测是向方法中添加字节码,以搜集各种工具所使用的数据。由于更改完全是进行添加,所以这些工具不修改应用程序的状态或行为。这种无害工具的例子包括镜像代理、分析器、覆盖分析器和事件记录器。
源码分析:
项目主页:http://sourceforge.net/projects/sizeof/
整个源码只有一个类SizeOf.java,重点是sizeOf和deepSizeOf两个方法。
1、premain:
通过premain注入VM中Instrumentation实例。
private static Instrumentation inst; public static void premain(String options, Instrumentation inst) { SizeOf.inst = inst; System.out.println("JAVAGENT: call premain instrumentation for class SizeOf"); }JVM以代理类方式启动时,回调premain方法,并注入Instrumentation实例。
2、sizeOf:
计算一个对象的大小,但该对象内引用的其它对象的大小不计算在内。
首先,SizeOf类内有3个与计算对象大小相关的开关:
private static boolean SKIP_STATIC_FIELD = false;//是否计算static属性 private static boolean SKIP_FINAL_FIELD = false;//是否计算final属性 private static boolean SKIP_FLYWEIGHT_FIELD = false;//是否计算共享(享元)对象
sizeOf方法:
public static long sizeOf(Object object) { if (inst == null) throw new IllegalStateException("Instrumentation is null"); //是否计算共享对象 if (SKIP_FLYWEIGHT_FIELD && isSharedFlyweight(object)) return 0; return inst.getObjectSize(object); }
该方法内部直接通过Instrumentation的getObjectSize方法计算当前传入对象占用内存的大小,需要注意的是,这里有一个isSharedFlyweight方法:
private static boolean isSharedFlyweight(Object obj) { // optimization - all of our flyweights are Comparable if (obj instanceof Comparable) { if (obj instanceof Enum) { return true; } else if (obj instanceof String) { return (obj == ((String) obj).intern()); } else if (obj instanceof Boolean) { return (obj == Boolean.TRUE || obj == Boolean.FALSE); } else if (obj instanceof Integer) { return (obj == Integer.valueOf((Integer) obj)); } else if (obj instanceof Short) { return (obj == Short.valueOf((Short) obj)); } else if (obj instanceof Byte) { return (obj == Byte.valueOf((Byte) obj)); } else if (obj instanceof Long) { return (obj == Long.valueOf((Long) obj)); } else if (obj instanceof Character) { return (obj == Character.valueOf((Character) obj)); } } return false; }
该方法的作用是判断传入对象是否为享元对象,可以理解为共享一块内存区域的对象,这部分内存可以不进行计算统计(因为每个对象都共同使用一块内存)。所有享元对象都实现了Comparable接口。
(1)关于String.intern():String类内部维护着一个字符串池,如果池中包含一个等于此字符串的对象,则返回池中对象,否则将此String对象添加到池中,并返回此String对象的引用。intern()方法会从字符串池中取出与这个字符串内容相同的字符串对象,也就是说String.intern()返回的是空享内存空间的对象。
(2)关于基本数据类型:
至于Boolean、Integer、Short、Byte...等基本数据类型包装的对象怎么也会被算作共享内存区域呢?查了一些资料,原因是这样的:就拿Integer类来说,它会缓存了-128到127这256个状态的Integer值,如果使用Integer.valueOf(int i),传入的int范围正好在此内,就返回静态实例。
也就是说,如果你使用了Integer.valueOf()时,有可能直接返回静态实例。
可见在日常编程中,能用Boolean.TRUE或FALSE就不要用new Boolean(),能用Integer.valueOf的时候就不要用new Integer(),其它各数据类型也都如此。
如果传入对象内部属性有引用其它对象时,sizeOf方法不计算引用对象的大小(详见deepSizeOf)。
3、deepSizeOf方法:
public static long deepSizeOf(Object objectToSize) { //Set<Integer> doneObj = new HashSet<Integer>(); Map<Object,Object> doneObj = new IdentityHashMap<Object,Object>(); return deepSizeOf(objectToSize, doneObj, 0); }
首先声明了一个IdentityHashMap,jdk文档中关于IdentityHashMap的解释:
此类利用哈希表实现Map接口,比较键(和值)时使用引用相等性代替对象相等性。换句话说,在 IdentityHashMap中,当且仅当(k1==k2)时,才认为两个键k1和k2相等。
然后是deepSizeOf的重载方法,这个方法有点长,分段来解析。
private static long deepSizeOf(Object o, Map<Object,Object> doneObj, int depth) { if (o == null) { if (debug) print("null\n"); return 0; } long size = 0; if (doneObj.containsKey(o)) { if (debug) print("\n%s{ yet computed }\n", indent(depth)); return 0; } if (debug) print("\n%s{ %s\n", indent(depth), o.getClass().getName()); doneObj.put(o,null);//从引用map中获取该属性 size = sizeOf(o);//计算obj的大小 //...如果传入对象的引用在IdentityHashMap中已经包含,说明已经计算过该对象,则返回0,否则直接将该引用放入IdentityHashMap之后直接调用sizeOf方法计算对象大小。
if (o instanceof Object[])//对象为数组 { int i = 0; for (Object obj : (Object[]) o) { if (debug) print("%s [%d] = ", indent(depth), i++); //取数组中的每个元素,递归调用 size += deepSizeOf(obj, doneObj, depth + 1); } } else如果对象为数组,则取数组的每个元素递归调用deepSizeOf方法,计算每个对象大小。
else //该对象不为数组 { //获取每个属性 Field[] fields = o.getClass().getDeclaredFields(); //遍历每个属性 for (Field field : fields) { //值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查 field.setAccessible(true); Object obj; try { obj = field.get(o);//取出该属性在对象上的值 } catch (IllegalArgumentException e) { throw new RuntimeException(e); } catch (IllegalAccessException e) { throw new RuntimeException(e); } //判断该属性是否可计算 if (isComputable(field)) { if (debug) print("%s %s = ", indent(depth), field.getName()); size += deepSizeOf(obj, doneObj, depth + 1);//递归调用计算各属性对象大小 } else { if (debug) print("%s %s = %s\n", indent(depth), field.getName(), obj.toString()); } } }如果传入对象不为数组,则遍历每个属性,取出每个属性在对象上的值,然后判断该属性是否可被计算,如果可以,则递归调用deepSizeOf方法,累加size大小。
这里有一个方法isComputable如下:
private static boolean isComputable(Field field) { int modificatori = field.getModifiers(); if (isAPrimitiveType(field.getType())) return false; else if (SKIP_STATIC_FIELD && Modifier.isStatic(modificatori)) return false; else if (SKIP_FINAL_FIELD && Modifier.isFinal(modificatori)) return false; else return true; }
对3种类型的属性进行判断:原始类型的包装类型、static类型和final类型。其中后两种可有开关控制,第一种由于在sizeOf方法中的getObjectSize计算过了,此处不需要重复计算。
至此,deepSizeOf部分的代码也分析完了。
结束语:
今天对SizeOf的源码分析就先告一段落,希望对看到的人有所帮助。
关于开源工具SizeOf,这里还有我的另一篇Blog,欢迎多提些建议。
使用SizeOf测定JVM中对象占用内存: http://shensy.iteye.com/blog/1765760
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原项目下载地址:http://sourceforge.net/projects/sizeof/ ...1、将SizeOf.jar放到Eclipse工程路径下,添加到classpath中; 2、运行前添加VM参数:-javaagent:lib/SizeOf.jar 运行即可(将jar放在lib路径下)。
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