Hotspot JVM数组分配

Question

几天来，我一直在寻找关于Hotspot JVM的适当文档，关于数组的分配方式(an)。我的意思是，当分配到内存中时，数组的实际结构是什么，它是由连续的块组成的，还是树状结构。

我需要结构提出一个大小的公式(一个以对象的大小和数组长度作为输入的公式)。从我运行的测试和我能理解的代码中，我得出了数组是连续结构的结论。就像一个对象一样，它们有一个头，一个int代表计数器，然后是数据块。我的测试无法检测到使用树状结构会产生的结构开销，尽管我可以很容易地想象到这样的事件。

如果在座的任何人消息灵通，我将不胜感激！我的最佳搜索结果是这个链接：Array memory allocation - paging，谢谢！

Answer 1

可能有点晚了，但它是这样的：

数组被分配为连续的块。这个大小可以通过使用类sun.misc.Unsafe (一些很棒的教程here)来派生，这个类允许您本机访问原始内存。例如，int数组的分配大小为(以字节为单位)：

Unsafe.ARRAY_INT_BASE_OFFSET + Unsafe.ARRAY_INT_INDEX_SCALE * length

由于实现了hotspot-jvm，所有对象都对齐到8或4字节(取决于您的平台: AMD64或x86_32)，因此数组的实际大小增加到8或4字节的倍数。

使用unsafe类，我们可以检查实际数据：

public static void main(String[] args) {
    //Get the unsafe object.
    Unsafe unsafe = null;
    try {
        Field field = sun.misc.Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
        field.setAccessible(true);
        unsafe = (sun.misc.Unsafe) field.get(null);
    } catch (Exception e) {
        throw new AssertionError(e);
    }
    //define our array
    int[] data = new int[]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    //calculate length (ignoring alignment)
    int len = Unsafe.ARRAY_INT_BASE_OFFSET + Unsafe.ARRAY_INT_INDEX_SCALE * data.length;
    //Some output formatting
    System.out.print(" 0| ");
    for(int i = 0; i < len; i++){
        //unsafe.getByte retrieves the byte in the data struct with offset i
        //This is casted to a signed integer, so we mask it to get the actual value
        String hex = Integer.toHexString(unsafe.getByte(data, i)&0xFF);
        //force a length of 2
        hex = "00".substring(hex.length()) + hex;
        //Output formatting
        System.out.print(hex);
        System.out.print(" ");
        if(i%4 == 3 && i != len -1){
            System.out.println();
            if(i < 9){
                System.out.print(" ");
            }
            System.out.print((i+1) +"| ");
        }
    }
    System.out.println();
}

这会导致：

 0| 01 00 00 00 
 4| 00 00 00 00 
 8| 32 02 8c f5 
12| 08 00 00 00 
16| 00 00 00 00 
20| 01 00 00 00 
24| 02 00 00 00 
28| 03 00 00 00 
32| 04 00 00 00 
36| 05 00 00 00 
40| 06 00 00 00 
44| 07 00 00 00 

所以我们可以看到，从偏移量16开始，整数以小端的形式保存。偏移量12-16的整数是数组的长度。0-12的字节组成了一个神奇的数字，尽管我不太确定它是如何工作的。

便笺

我建议不要编写使用JVM属性的代码，因为它是高度不可移植的，并且可能在两次更新之间中断。然而，我认为您可以安全地假设数组是作为连续块分配的。