我该如何估算一个类的总PermGen内存消耗？

Question

最近我在写一个类时发现，通过增加代码复杂性可以减少实例内存消耗约10个字节/元素，但代价是增加编译的.class文件大小约10KB。

我假设JVM必须将.class文件加载到内存中，因此除非有至少1000个元素左右，否则这些更改不会回报成本。但是，除非额外的10KB在类文件中是增加代码复杂性的唯一代价，否则这种算法行不通。

这篇Oracle博客指出，在永久区中，类所消耗的额外内存并不仅仅基于.class文件——例如，我怀疑更复杂的代码可能需要更多内存来存储优化元数据。

因此，这个问题有两个部分：

• 我该如何测量特定类的永久区实际内存消耗？无论是运行时使用一些工具进行检测，还是使用分析工具？
• 在编写过程中是否有一种方法可以估计类的永久区内存消耗？（使用某些背景知识，您可以在编写实例时估计内存消耗；我想知道是否可以估计类本身在永久区中的内存消耗。）

欢迎提供Dalvik VM的类似细节，但我主要关注OpenJDK和其他“主流”JVM。

- Louis Wasserman

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内存需求也取决于HotSpot是否编译它。 JIT编译的代码有其自身的成本。 - Jesse Wilson

@JesseWilson：这显然是正确的，但有没有好的方法来估计这个成本？仅仅是原始汇编代码的消耗，还是有很多额外的簿记工作？ - Louis Wasserman

我可能会说些奇怪的话，但由于XXX.class是Class的一个实例，我们不能使用与普通实例相同的方法吗？比如Java代理的getObjectSize方法？但也许它不包括你所谈论的“优化元数据”。 - Sebastien Lorber

Answer 1

如何测量特定类的实际permgen内存消耗？可以在运行时使用一些仪器或者使用性能分析工具吗？

一种方法是在不同的类加载器中加载要衡量的类，然后使用“jmap -permstat”命令，如此博客文章所述。

对于每个类加载器对象，打印以下细节：

1. 类加载器对象的地址 - 在运行该实用程序时进行快照。
2. 使用方法（java.lang.ClassLoader.defineClass）定义的由此加载器加载的类的数量。
3. 所有由该类加载器加载的类的元数据消耗的大约字节数。
4. 父类加载器的地址（如果有）。
5. “活”或“死”的指示 - 指示加载器对象是否将来会被垃圾回收。
6. 此类加载器的类名称。

- fglez

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哦哦哦。我会调查这个。 - Louis Wasserman

@LouisWasserman - 你调查后有更多的信息吗？ - dimo414

Answer 2

这是对你第二点的回答；我不确定这有多有用，但我发现构建内存高效的Java应用程序：实践和挑战中的幻灯片在估计各种Java对象的大小和健康状况方面非常有帮助。他详细介绍了在32位和64位JVM中估算对象大小的方法，并提供了使对象更加内存高效的指针。

- Vivin Paliath

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确实，那个演示激励我尝试编写更复杂但每个元素内存效率更高的实现，但现在我在想我是否实际上让问题变得更糟了。 ;) - Louis Wasserman

@LouisWasserman 不一定更糟，但可能会更加复杂。 :) - Vivin Paliath

好吧...如果内存中的实例从未超过1000个元素，那么看起来情况可能确实更糟。 - Louis Wasserman

@LouisWasserman 我以为你在谈论你的代码！但是，我同意。 - Vivin Paliath