如何计算Java中的HashMap内存使用情况？

Question

在一次采访中，我被要求计算内存使用量，HashMap如果其中有200万个项目，则估计将消耗多少内存。

例如：

Map <String,List<String>> mp=new HashMap <String,List<String>>();

映射是这样的。

key   value
----- ---------------------------
abc   ['hello','how']
abz   ['hello','how','are','you']

我如何估计Java中此HashMap对象的内存使用情况？

Answer 1

简短的答案

为了找出对象的大小，我将使用探查器。例如，在YourKit中，您可以搜索对象，然后获取它以计算其深度大小。这将使您很清楚地知道如果对象是独立的，则使用多少内存，并且该对象的大小是保守的。

怪癖

如果对象的某些部分在其他结构（例如字符串文字）中重复使用，则不会通过丢弃它来释放这么多的内存。实际上，丢弃对HashMap的一个引用可能根本不会释放任何内存。

那序列化呢？

序列化对象是获得估算值的一种方法，但由于内存和字节流的序列化开销和编码不同，因此可能会大相径庭。使用多少内存取决于JVM（以及是否使用32/64位引用），但是序列化格式始终相同。

例如

在Sun /
Oracle的JVM中，一个Integer可以为标头占用16个字节，为数字取4个字节，并填充4个字节（对象在内存中为8字节对齐），总共为24个字节。但是，如果序列化一个Integer，则占用81个字节，序列化两个整数，则占用91个字节。也就是说，第一个Integer的大小被放大，第二个Integer小于内存中使用的大小。

字符串是一个更为复杂的示例。在Sun / Oracle
JVM中，它包含3个int值和一个char[]引用。因此，您可能会假设它使用16字节的标头加上ints的3 * 4字节，的4字节，的char[]16字节的开销，char[]然后每个字符两个字节，与8字节边界对齐。

哪些标志可以更改大小？

如果您有64位引用，则char[]引用的长度为8个字节，导致填充4个字节。如果您具有64位JVM，则可以+XX:+UseCompressedOops使用32位引用。（因此，仅查看JVM位大小并不能告诉您其引用的大小）

如果有-XX:+UseCompressedStrings，则JVM将尽可能使用byte
[]代替char数组。这可能会稍微降低您的应用程序速度，但会显着提高内存消耗。使用byte
[]时，每个字符消耗的内存为1个字节。;）注意：对于4个字符的字符串，如示例中所示，由于8字节边界，使用的大小相同。

您所说的“尺寸”是什么意思？

正如已经指出的那样，HashMap和List更复杂，因为即使不是全部，很多String都可以重用，可能是String文字。您所说的“尺寸”取决于其使用方式。即该结构将单独使用多少内存？如果丢弃该结构，将释放多少？如果复制结构，将使用多少内存？这些问题可以有不同的答案。

没有分析器，您可以做什么？

如果您可以确定可能的保守大小足够小，则确切大小无关紧要。保守的情况可能是您从头开始构造每个String和条目。（我只说一个可能，因为HashMap即使为空也可以容纳10亿个条目。具有单个字符的字符串可以是具有20亿个字符的String的子字符串）

您可以执行System.gc（），获取可用内存，创建对象，执行另一个System.gc（）并查看可用内存减少了多少。您可能需要多次创建对象并取平均值。重复此练习很多次，但是可以给您一个不错的主意。

（顺便说一句，虽然System.gc（）只是一个提示，但默认情况下，每次，Sun / Oracle JVM都会执行完整GC）