Javaの配列サイズ

Javaのオブジェクトのサイズは、Habreで既に説明されています（たとえばhereまたはhere） 。 多次元配列のサイズについて詳しく説明したいと思います。これは私にとっては予想外の単純なことです。



メモリから計算アルゴリズムを最適化する際、特定の（非常に合理的な）入力パラメーターを使用すると、float [500] [14761] [2]の配列が作成されるという事実に出会いました。 （HotSpot 1.6.0_26 32ビットで、誰かが興味を持っている場合）メモリをどれくらい取ることができますか？ 概算で、 500 * 14 761 * 2 * sizeof（float） = 500 * 14 761 * 2 * 4 = 59 044 000バイトと何らかのオーバーヘッドを推定しました。 実際にチェックすることにしたので、 Eclipse Memory Analyzerを使用しました（信じられないほど魔法のようなものをお勧めします！）。この配列の「保持ヒープ」は206 662 016バイトです。 良いオーバーヘッド-350％。 なぜそれが起こったのか見てみましょう。



私はインターネットでこの主題について書かれていることを検索し、英語で「 Java配列のメモリ使用量を計算する方法 」というかなり理解しやすい記事に出会いました。 簡単に言うと、プレゼンテーションの本質は次のとおりです。

• すべてのJavaオブジェクトには8バイトのオーバーヘッドがあります。
• Java配列には、追加の4バイトのオーバーヘッド（サイズの格納用）があります。
• リンクのサイズは4バイトです。
• すべてのオブジェクトのサイズは8バイトで調整されます。
• 多次元配列は、配列参照の配列です。

この知識で十分です。 したがって、チェーンの最後にfloat [2]配列があります。 サイズは2フロート（各4バイト）+ 12バイトのオーバーヘッド-20バイトです。 8〜24バイトに揃えられます。 合計で、 500 * 14 761-7 380 500個のヒープでそのような配列を作成しました。 合計で、 177,132,000バイトの重量があります。



次に、float配列があります[14761] []-他の配列への14,761参照の配列。 このような各配列は、 14,761リンク（各4バイト）+ 12バイトのオーバーヘッド-59,056バイト（8で分割-位置合わせの必要なし）を占有します。 これらの配列は合計で500個あり、合計で29,528,000バイトの重量があります。



最後に、作成した実際の配列があります-float [500] [] []-2次元配列への500参照の配列。 500 * 4 + 12 = 2 012 、さらに4アライメントバイト-2 016バイトもかかります。



何が起こったのかを合計します： 177 132 000 + 29 528 000 + 2 016 = 206 662 016-メモリーアナライザーによって表示される数値のみ。



すぐに明らかな決定が浮かびました。配列の次元を昇順で並べることです。 float [2] [500] [14761]を作成しますが、アルゴリズムはこの問題を一切受けません。 この場合、どのサイズになりますか？

• 配列フロート[14761]： 14 761 * 4 + 12 = 59 056バイト、合計1,000のそのような配列、合計59 056 000バイト。
• 配列float [500] []： 500 * 4 + 12 = 2 012 、アライメント後-2 016 、合計2つのそのような配列で、合計4 032バイト。
• 配列float [2] [] []：アライメント後の2 * 4 + 12 = 20-24バイト。

合計で59,060,056バイト、0.03％未満のオーバーヘッド、約150メガバイトのメモリが節約されました。



ここからは経験則に従います。測定による配列の次元が少なくとも事前にわかっている場合は、測定値を昇順に並べる必要があります。 また、メモリアナライザーを使用することも忘れないでください。プログラムについて多くを学ぶことができます。