对象大小的计算
正如笔者看的这篇文章所描述的一样，当我们试图获取一个JVM中的对象实际占用的空间大小时。通常使用的方法是徒手计算，或者通过gc计算前后内存差来估计对象大小。而今天要介绍的方法——利用Instrumentation来准确获取对象大小的方法——拒绝手算，拒绝估算！
搭建HelloWorld
关键在于获取Instrumentation的实例，通过查看此接口的JavaDoc可以知道有两种方法：
- *When a JVM is launched in a way that indicates an agent class. In that case an Instrumentation instance is passed to the premain method of the agent class. * 也就是说在JVM启动的时候会有一个
agent类的premain方法会接收到一个Instrumentation实例。这种方法需要我们自己实现一个agent的实现类，并复写premain方法来保存此实例即可。 - When a JVM provides a mechanism to start agents sometime after the JVM is launched. In that case an Instrumentation instance is passed to the agentmain method of the agent code. 这种方法其实也是通过
agent来获取实例，只不过这里的agent是在JVM启动后才运行起来的。
我们这里通过第一种方法来做一个Demo,简单概括以下流程:
1. 编写agent实现类，在类中覆写premain()，并打成jar包(在这里就是AgentClass-jar-with-dependencies.jar)。注意在打包的时候需要修改META-INF/MANIFEST.MF文件增加一行
Premain-Class: MyAgent
在这里我们是通过maven的maven-assembly-plugin插件来实现的修改的。更多关于META-INF/MANIFEST.MF可以看这篇文章。
- 编写调用
Instrumentation实例的测试类 - 通过
-javaagent:jar/AgentClass-jar-with-dependencies.jar参数启动测试类 - 注意：因为在jdk6之后默认开启了指针压缩，为了方便理解，最好在启动的时候加入
-XX:-UseCompressedOops关闭之。
详细的代码结构：
.
├── jar
│ └── AgentClass-jar-with-dependencies.jar
├── pom.xml
└── src
└── main
└── java
├── MyAgent.java
└── TestSize.java
/*MyAgent.java*/
import java.lang.instrument.Instrumentation;
public class MyAgent {
private static Instrumentation inst;
/**
* 这个方法必须写，在agent调用时会被启用
*/
public static void premain(String agentArgs, Instrumentation instP) {
System.out.println("On premain, agentArgs: [" + agentArgs + "]");
inst = instP;
}
/**
* 用来测量java对象的大小,调用了Instrumentation实例方法
*/
public static long sizeOf(Object o) {
if(inst == null) {
throw new IllegalStateException("Can not access instrumentation environment.\n" +
"Please check if jar file containing SizeOfAgent class is \n" +
"specified in the java's \"-javaagent\" command line argument.");
}
return inst.getObjectSize(o);
}
}
/*pom.xml*/
<build>
<finalName>AgentClass</finalName>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
<version>2.5.5</version>
<configuration>
<archive>
<manifestEntries>
<!-- 在这里添加Premain-Class: MyAgent到MENIFEST.MF -->
<Premain-Class>MyAgent</Premain-Class>
</manifestEntries>
</archive>
<descriptorRefs>
<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
</descriptorRefs>
</configuration>
<executions>
<execution>
<id>make-assembly</id>
<phase>package</phase>
<goals>
<goal>single</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
/*TestSize.java*/
public class TestSize {
public void test(){
System.out.println("int:\t" + MyAgent.sizeOf(1));//输出为16
}
public static void main(String []args) {
new TestSize().test();
}
}
到这里我们就完成了一个简单的HelloWorld，如果想要深入了解Instrumentation的细节，参考另一篇文章。下面我们继续来看我们得到的实验结果。
对象空间结构
普通对象结构
在HotSpot虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为3块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。如下图所示：
对象头：包含两个部分，第一部分
markword,用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等，这部分数据的长度在32位和64位的虚拟机（未开启压缩指针）中分别为32bit和64bit，官方称它为“MarkWord”。第二部分是klass,类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例，同样在32位和64位的虚拟机（未开启压缩指针）中分别为32bit和64bit。对象实际数据：为实际在堆中分配了内存的类属性。
对齐填充：HotSpot VM的自动内存管理系统要求所有的对象起始位置必须是8的整数倍，所以对于不足
n*8byte的对象进行填充对齐。
有了以上的信息，我们就可以进行更多的假设校验了，（以下数据来自64位jvm，关闭指针压缩）
| 类定义 | 大小(bytes) | 说明 |
|---|---|---|
public class SimpleVainClass{} |
16 | 仅包含对象头 |
(int)1 |
24 | 猜测本来一个基础类型int仅包含4字节，但是因为转成了对象，加了一个对象头的大小16字节，补齐为24 |
Integer(1) |
24 | 同上 |
public class SimpleClassWithInt{ private int i = 3;} |
32 | 按理应该是对象头16字节 + int对象指针8字节 = 24字节，为什么这里出现32字节？？望高人指教 |
参考链接：
1. 如何精确地测量java对象的大小——底层instrument API