如何通过 Java 的运行时 api 获取我的 Java 程序使用的内存？

Question

那里有类似的问题，但他们似乎避免回答这个具体问题。如何通过 Java 的运行时 api 获取 我的 Java 程序 使用的内存？

这里 的答案表明我可以做这样的事情：

 System.out.println("KB: " + (double) (Runtime.getRuntime().totalMemory() - Runtime.getRuntime().freeMemory()) / 1024);

但这总是返回相同的数字，无论我运行哪个程序。例如，下面我有一个程序，无论我在地图中放入多少数字，内存使用量都保持不变。

 package memoryTest;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class MemoryTest {

    static Map<Integer, NewObject> map = new HashMap<Integer, NewObject>();

    public static void main(String[] args){

        System.out.println("KB: " + (double) (Runtime.getRuntime().totalMemory() - Runtime.getRuntime().freeMemory()) / 1024);
        fillMemory(25);

        System.out.println("KB: " + (double) (Runtime.getRuntime().totalMemory() - Runtime.getRuntime().freeMemory()) / 1024);
    }

    static int j=0;
    public static void fillMemory(int i){

        for(int k=0; k< 2000; k++)
            map.put(j++, new NewObject());

    }


    public static class NewObject{
        long i = 0L;
        long j = 0L;
        long k = 0L;
    }

}

通过 cambecc 的主要方法，输出是：

 # 3085, Total: 128516096, Free: 127173744, Diff: 671120
# 173579, Total: 128516096, Free: 110033976, Diff: 671128
# 335207, Total: 128516096, Free: 92417792, Diff: 637544
# 672788, Total: 224198656, Free: 159302960, Diff: 1221520
# 1171480, Total: 224198656, Free: 106939136, Diff: 1221544
# 1489771, Total: 368377856, Free: 227374816, Diff: 1212984
# 1998743, Total: 368377856, Free: 182494408, Diff: 1212984

原文由 Matt 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

你做得对。获取内存使用情况的方法与您描述的完全相同：

 Runtime.getRuntime().totalMemory() - Runtime.getRuntime().freeMemory()

但是你的程序总是返回相同内存使用的原因是因为你没有创建足够的对象来克服 freeMemory 方法的精度限制。尽管它具有字节 _分辨率_，但不能保证 freeMemory 需要多 _精确_。 javadoc 说了很多：

当前可用于未来分配对象的内存总量的近似值，以字节为单位。

试试下面的方法，它会创建两 百万 NewObject 实例，并在每次 freeMemory 的结果发生变化时打印出来：

 public static void main(String[] args) {
    Runtime rt = Runtime.getRuntime();
    long prevTotal = 0;
    long prevFree = rt.freeMemory();

    for (int i = 0; i < 2_000_000; i++) {
        long total = rt.totalMemory();
        long free = rt.freeMemory();
        if (total != prevTotal || free != prevFree) {
            System.out.println(
                String.format("#%s, Total: %s, Free: %s, Diff: %s",
                    i,
                    total,
                    free,
                    prevFree - free));
            prevTotal = total;
            prevFree = free;
        }
        map.put(i, new NewObject());
    }
}

在我的机器上，我看到如下输出

#0, Total: 513998848, Free: 508635256, Diff: 0
#21437, Total: 513998848, Free: 505953496, Diff: 2681760
#48905, Total: 513998848, Free: 503271728, Diff: 2681768
#73394, Total: 513998848, Free: 500589960, Diff: 2681768
#103841, Total: 513998848, Free: 497908192, Diff: 2681768
...

请注意报告的空闲内存是如何在第 21,437 个对象被实例化之前没有改变的？数字表明 freeMemory 对于我正在使用的 JVM（Java7 Win 64 位），精度刚好超过 2.5MB（尽管如果你运行实验，你会看到这个数字有所不同）。

- 编辑 -

此代码与上面相同，但会打印有关内存使用情况的更多详细信息。希望它更清楚 JVM 的内存使用行为。我们在循环中不断分配新对象。在每次迭代期间，如果 totalMemory 或 freeMemory 与上一次迭代相同，我们不会打印任何内容。但是，如果其中任何一个发生了变化，我们就会报告当前的内存使用情况。 ∆ 值表示当前使用情况与之前的内存报告之间的差异。

 public static void main(String[] args) {
    Runtime rt = Runtime.getRuntime();
    long prevTotal = 0;
    long prevFree = rt.freeMemory();

    for (int i = 0; i < 2_000_000; i++) {
        long total = rt.totalMemory();
        long free = rt.freeMemory();
        if (total != prevTotal || free != prevFree) {
            long used = total - free;
            long prevUsed = (prevTotal - prevFree);
            System.out.println(
                "#" + i +
                ", Total: " + total +
                ", Used: " + used +
                ", ∆Used: " + (used - prevUsed) +
                ", Free: " + free +
                ", ∆Free: " + (free - prevFree));
            prevTotal = total;
            prevFree = free;
        }
        map.put(i, new NewObject());
    }
}

在我的笔记本上，我看到以下输出。请注意，您的结果会因操作系统、硬件、JVM 实现等而有所不同：

 #0, Total: 83427328, Used: 1741048, ∆Used: 83427328, Free: 81686280, ∆Free: 0
#3228, Total: 83427328, Used: 1741080, ∆Used: 32, Free: 81686248, ∆Free: -32
#3229, Total: 83427328, Used: 2176280, ∆Used: 435200, Free: 81251048, ∆Free: -435200
#7777, Total: 83427328, Used: 2176312, ∆Used: 32, Free: 81251016, ∆Free: -32
#7778, Total: 83427328, Used: 2611536, ∆Used: 435224, Free: 80815792, ∆Free: -435224
...
#415056, Total: 83427328, Used: 41517072, ∆Used: 407920, Free: 41910256, ∆Free: -407920
#419680, Total: 145358848, Used: 39477560, ∆Used: -2039512, Free: 105881288, ∆Free: 63971032
#419681, Total: 145358848, Used: 40283832, ∆Used: 806272, Free: 105075016, ∆Free: -806272
...

从这些数据中可以看出几点：

1. 正如预期的那样，使用的内存往往会增加。使用的内存包括活动对象和垃圾。
2. 但是在 GC 期间使用的内存 _会减少_，因为垃圾已被丢弃。例如，这发生在#419680。
3. 可用内存量以块的形式减少，而不是逐字节减少。块大小不一。有时块非常小，如 32 字节，但通常它们更大，如 400K 或 800K。所以看起来块大小会有所不同。但与总堆大小相比，变化显得很小。例如，#419681 的块大小仅为总堆大小的 0.6%。
4. 正如预期的那样，空闲内存趋于减少，直到 GC 启动并清理垃圾。发生这种情况时，可用内存会急剧增加，具体取决于丢弃垃圾的数量。
5. 这个测试会产生很多垃圾。随着 hashmap 大小的增长，它会重新散列其内容，从而产生大量垃圾。

原文由 cambecc 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议

Answer 2

我有以下方法

public static long getMaxMemory() {
    return Runtime.getRuntime().maxMemory();
}

public static long getUsedMemory() {
    return getMaxMemory() - getFreeMemory();
}

public static long getTotalMemory() {
    return Runtime.getRuntime().totalMemory();
}

public static long getFreeMemory() {
    return Runtime.getRuntime().freeMemory();
}

它以字节为单位返回（使用的）内存。

如果你想重新计算到 MiB 我有：

 private static final long MEGABYTE_FACTOR = 1024L * 1024L;
private static final DecimalFormat ROUNDED_DOUBLE_DECIMALFORMAT;
private static final String MIB = "MiB";

static {
    DecimalFormatSymbols otherSymbols = new DecimalFormatSymbols(Locale.ENGLISH);
    otherSymbols.setDecimalSeparator('.');
    otherSymbols.setGroupingSeparator(',');
    ROUNDED_DOUBLE_DECIMALFORMAT = new DecimalFormat("####0.00", otherSymbols);
    ROUNDED_DOUBLE_DECIMALFORMAT.setGroupingUsed(false);
}

    public static String getTotalMemoryInMiB() {
        double totalMiB = bytesToMiB(getTotalMemory());
        return String.format("%s %s", ROUNDED_DOUBLE_DECIMALFORMAT.format(totalMiB), MIB);
    }

    public static String getFreeMemoryInMiB() {
        double freeMiB = bytesToMiB(getFreeMemory());
        return String.format("%s %s", ROUNDED_DOUBLE_DECIMALFORMAT.format(freeMiB), MIB);
    }

    public static String getUsedMemoryInMiB() {
        double usedMiB = bytesToMiB(getUsedMemory());
        return String.format("%s %s", ROUNDED_DOUBLE_DECIMALFORMAT.format(usedMiB), MIB);
    }

    public static String getMaxMemoryInMiB() {
        double maxMiB = bytesToMiB(getMaxMemory());
        return String.format("%s %s", ROUNDED_DOUBLE_DECIMALFORMAT.format(maxMiB), MIB);
    }

    public static double getPercentageUsed() {
        return ((double) getUsedMemory() / getMaxMemory()) * 100;
    }

    public static String getPercentageUsedFormatted() {
        double usedPercentage = getPercentageUsed();
        return ROUNDED_DOUBLE_DECIMALFORMAT.format(usedPercentage) + "%";
    }

原文由 Pwnstar 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议