Java中类C/C++的sizeof()操作，知晓实例大小

在C/C++中有sizeof()操作，可轻易获知某个类型或实例占用内存大小，sizeof(int) 或者 sizeof(new TestClass)。可是Java中可没有这么直观的方法可用。

因本人看过不少人写代码总爱写成

List userList = new ArrayList();   //注：声明时即初始化一个空 ArrayList
userList = userDao.getAllUsers();  //注：方法getAllUsers()中会生成一个ArrayList的

上面就造成平白多了一个空的 ArrayList(),创建完后即刻就推向GC处置，我就在想这样一个空的 ArrayList 会占用多少内存，于是找来了 Optimizeit 观察后发现一个空的 ArrayList 要占去 24b 内存。那 Java 中有没有更便的捷的方法呢，于是在网上 google "java sizeof"，引出不少话题。

但我觉得比较好的一段代码是 java.sizeOf(http://sourceforge.net/projects/sizeof/),需要JDK1.5以上的版本支持，由它测定的空 ArrayList 所占内存确也是 24b。下载到 SizeOf_0_2_src.zip(其中含SizeOf.jar，其实就一个类 SizeOf)，假设解压到 F:\Component Library\java\javasizeof。

用法很简单，直接看它的 README.txt 文件就行，因为只有一个类，方法也不多，全是静态方法，可以使用静态引入，看看就明白，只是现在的 0.2 版本推荐的方法是 sizeOf() 和 deepSizeOf()，而不再是 iterativeSizeOf() 的。

它还提供了一个测试代码 TestSizeOf（可从中学习 SizeOf 的用法），在命令行下，进入到 F:\Component Library\java\javasizeof目录，然后执行
F:\Component Library\java\javasizeof>java -javaagent:SizeOf.jar net.sourceforge.sizeof.test.TestSizeOf

显示结果是：
JAVAGENT: call premain instrumentation for class SizeOf
Starting test...
simple obj:     40.0b
int:            0.0b
long:           0.0b
char:           0.0b
double:                 16.0b
boolean:                0.0b
Integer:                0.0b
empty string:   0.0b
not empty string:       0.0b
not empty string:       0.0b
simple obj:     24.0b
simple obj:     40.0b
empty list:     24.0b
10 list:        24.0b
20 list no static:      24.0b
1000 o arr:     816.0b

应该会惊讶一下，为什么会出现那么多 0.0b？为什么要用1.5以上版本的jdk,为什么不是用 -classpath 参数，而是 -javaagent 参数？

我们不妨把 javasizeof 的src目录中源代码导入到 eclipse中（相信大多数人都用这个的），可以看到源代码 TestSizeOf，把 SizeOf.skipFlyweightObject(true) 行注释掉，运行 TestSizeOf。

不小心的话，你应该收到 java.lang.IllegalStateException: Instrumentation is null 的异常，没错这个 SizeOf 用到了 JDK1.5 后新加入的 java.lang.instrument.Instrumentation 接口，所以您需要为 TestSizeOf 设置 VM arguments
-javaagent:"F:\Component Library\java\javasizeof\SizeOf.jar"

（注意到在 SizeOf.jar包中的 META-INF\MANIFEST.MF中有 Premain-Class: net.sourceforge.sizeof.SizeOf，这就是 -javaagent: 所在意的。指向SizeOf.jar的路径中有空格的话一定要用双引号引起来）

运行后结果就是：
JAVAGENT: call premain instrumentation for class SizeOf
Starting test...
simple obj:  40.0b
int:   16.0b
long:   16.0b
char:   16.0b
double:   16.0b
boolean:   16.0b
Integer:   16.0b
empty string:  24.0b
not empty string:  24.0b
not empty string:  24.0b
simple obj:  24.0b
simple obj:  40.0b
empty list:  24.0b
10 list:  24.0b
20 list no static:  24.0b
1000 o arr:  816.0b

对于现在的输出值细细去体会吧，也许不符合您早已形成的较为稳固的想法，或许你发现确实存在出入。

SizeOf_0_2_src.zip包中的 README.txt 中部分内容：

java.SizeOf is a simple java agent what can be used to calculate the memory size
of java objects.
The agent is implemented with the java.lang.instrument introduced with java 5.
Here is a simple howto:

1) use the class SizeOf in your code to test the size of your java object:

 //configuration steps
 SizeOf.skipStaticField(true);
 SizeOf.setMinSizeToLog(10);
 
 //calculate object size
 SizeOf.iterativeSizeOf(<your object>)
 
2) start the jvm with the argument: -javaagent:<path to>/SizeOf.jar

To avoid the dependencies of your code to SizeOf the best use of the agent is in
conjunction with aspect.

参考资料：1. java中模拟c中对sizeof的实现(用强制GC的后对比所有内存的方法) 
          2. Sizeof for Java (JavaWorld.com) 
          3. Java Tip 130: Do you know your data size? 
          4. Martin's Java Notes - Java sizeof() 
          5. Sizeof For Java(tm) (虽带个tm,但未见高明之处) 
          6. Java中类似于C语言中Sizeof功能实现(一) 
          7. Java中类似于C语言中Sizeof功能实现(二) 
          8. Java 5 特性 Instrumentation 实践 虚拟机级别支持的 AOP 实现方式,Java 具有了更强的动态控制、解释能力 
          9. Java SE 6 新特性: Instrumentation 新功能 
          10. Classworking 工具箱: 注释（Annotation）与 ASM