Java中类似于C语言中Sizeof功能实现(二)

　　在做了所有这些准备之后，下面就是这种图形遍历的标准实现：
　　public static IObjectProfileNode profile (Object obj)
　　{
　　final IdentityHashMap visited = new IdentityHashMap ();
　　
　　final ObjectProfileNode root = createProfileTree (obj, visited,
　　CLASS_METADATA_CACHE);
　　finishProfileTree (root);
　　
　　return root;
　　}
　　
　　private static ObjectProfileNode createProfileTree (Object obj,
　　IdentityHashMap visited,
　　Map metadataMap)
　　{
　　final ObjectProfileNode root = new ObjectProfileNode (null, obj, null);
　　
　　final LinkedList queue = new LinkedList ();
　　
　　queue.addFirst (root);
　　visited.put (obj, root);
　　
　　final ClassAccessPrivilegedAction caAction =
　　new ClassAccessPrivilegedAction ();
　　final FieldAccessPrivilegedAction faAction =
　　new FieldAccessPrivilegedAction ();
　　
　　while (! queue.isEmpty ())
　　{
　　final ObjectProfileNode node = (ObjectProfileNode) queue.removeFirst ();
　　
　　obj = node.m_obj;
　　final Class objClass = obj.getClass ();
　　
　　if (objClass.isArray ())
　　{
　　final int arrayLength = Array.getLength (obj);
　　final Class componentType = objClass.getComponentType ();
　　
　　// Add shell pseudo-node:
　　final AbstractShellProfileNode shell =
　　new ArrayShellProfileNode (node, objClass, arrayLength);
　　shell.m_size = sizeofArrayShell (arrayLength, componentType);
　　
　　node.m_shell = shell;
　　node.addFieldRef (shell);
　　
　　if (! componentType.isPrimitive ())
　　{
　　// Traverse each array slot:
　　for (int i = 0; i < arrayLength; ++ i)
　　{
　　final Object ref = Array.get (obj, i);
　　
　　if (ref != null)
　　{
　　ObjectProfileNode child =
　　(ObjectProfileNode) visited.get (ref);
　　if (child != null)
　　++ child.m_refcount;
　　else
　　{
　　child = new ObjectProfileNode (node, ref,
　　new ArrayIndexLink (node.m_link, i));
　　node.addFieldRef (child);
　　
　　queue.addLast (child);
　　visited.put (ref, child);
　　}
　　}
　　}
　　}
　　}
　　else // the object is of a non-array type
　　{
　　final ClassMetadata metadata =
　　getClassMetadata (objClass, metadataMap, caAction, faAction);
　　final Field [] fields = metadata.m_refFields;
　　
　　// Add shell pseudo-node:
　　final AbstractShellProfileNode shell =
　　new ObjectShellProfileNode (node,
　　metadata.m_primitiveFieldCount,
　　metadata.m_refFields.length);
　　shell.m_size = metadata.m_shellSize;
　　
　　node.m_shell = shell;
　　node.addFieldRef (shell);
　　
　　// Traverse all non-null ref fields:
　　for (int f = 0, fLimit = fields.length; f < fLimit; ++ f)
　　{
　　final Field field = fields [f];
　　
　　final Object ref;
　　try // to get the field value:
　　{
　　ref = field.get (obj);
　　}
　　catch (Exception e)
　　{
　　throw new RuntimeException ("cannot get field [" +
　　field.getName () + "] of class [" +
　　field.getDeclaringClass ().getName () +
　　"]: " + e.toString ());
　　}
　　
　　if (ref != null)
　　{
　　ObjectProfileNode child =
　　(ObjectProfileNode) visited.get (ref);
　　if (child != null)
　　++ child.m_refcount;
　　else
　　{
　　child = new ObjectProfileNode (node, ref,
　　new ClassFieldLink (field));
　　node.addFieldRef (child);
　　
　　queue.addLast (child);
　　visited.put (ref, child);
　　}
　　}
　　}
　　}
　　}
　　
　　return root;
　　}
　　
　　private static void finishProfileTree (ObjectProfileNode node)
　　{
　　final LinkedList queue = new LinkedList ();
　　IObjectProfileNode lastFinished = null;
　　
　　while (node != null)
　　{
　　// Note that an unfinished nonshell node has its child count
　　// in m_size and m_children[0] is its shell node:
　　
　　if ((node.m_size == 1) || (lastFinished == node.m_children [1]))
　　{
　　node.finish ();
　　lastFinished = node;
　　}
　　else
　　{
　　queue.addFirst (node);
　　for (int i = 1; i < node.m_size; ++ i)
　　{
　　final IObjectProfileNode child = node.m_children [i];
　　queue.addFirst (child);
　　}
　　}
　　
　　if (queue.isEmpty ())
　　return;
　　else
　　node = (ObjectProfileNode) queue.removeFirst ();
　　}
　　}
　　
　　该代码是上一篇Java Q&A, "Attack of the Clones."使用的"通过反射克隆"实现的远亲。如前所述，它缓存了反射元数据来提高性能，并且使用了一个标识散列映射来标记访问过的对象。profile()方法从宽度优先遍历中的具有IObjectProfileNode的生成树的原始对象图形开始，以合计和分配所有节点尺寸的快速后序遍历结束。profile()返回一个 IObjectProfileNode，即产生的生成树的根，它的尺寸就是整个图形的尺寸。
　　当然， profile()的输出只有当我有一个很好的方法扩展它时才有用。为了这个目的，每个IObjectProfileNode 必须支持由节点访问者和节点过滤器一起进行的测试：
　　
　　interface IObjectProfileNode
　　{
　　interface INodeFilter
　　{
　　boolean accept (IObjectProfileNode node);
　　
　　} // End of nested interface
　　
　　interface INodeVisitor
　　{
　　/**
　　* Pre-order visit.
　　*/
　　void previsit (IObjectProfileNode node);
　　
　　/**
　　* Post-order visit.
　　*/
　　void postvisit (IObjectProfileNode node);
　　
　　} // End of nested interface
　　
　　boolean traverse (INodeFilter filter, INodeVisitor visitor);
　　
　　...
　　
　　} // End of interface
　　
　　节点访问者只有当伴随的过滤器为null或者过滤器接收该节点时才对树节点进行操作。为了简便，节点的子节点只有当节点本身已经测试时才进行测试。前序遍历和后序遍历访问都支持。来自java.lang.Object处理程序的尺寸提供以及所有初级数据都集中放在一个伪码内，这个伪码附属于代表对象实例的每个"真实"节点。这种处理程序节点可通过IObjectProfileNode.shell()访问，也可在IObjectProfileNode.children()列表中显示出来：目的就是能够编写数据过滤器和访问者，使它们可在实例化的数据类型的同一起点上考虑初级数据。
　　如何实现过滤器和访问者就是你的事了。作为一个起点，类ObjectProfileFilters (见本文的download)提供几种有用的堆栈过滤器，它们可帮助你在节点尺寸、与父节点的尺寸相关的节点尺寸、与根对象相关的节点尺寸等等的基础上剪除大对象树。
　　ObjectProfilerVisitors类包含IObjectProfileNode.dump()使用的默认访问者，也包含能够为更高级的对象浏览创建XML转储的访问者。将配置文件转换为SwingTreeModel也是很容易的。
　　为了便于理解，我们创建了一个上文提及的两个字符串排列对象的完整转储：
　　
　　public class Main
　　{
　　public static void main (String [] args)
　　{
　　Object obj = new String [] {new String ("JavaWorld"),
　　new String ("JavaWorld")};
　　
　　IObjectProfileNode profile = ObjectProfiler.profile (obj);
　　
　　System.out.println ("obj size = " + profile.size () + " bytes");
　　System.out.println (profile.dump ());
　　}
　　
　　} // End of class
　　
　　该代码结果如下：
　　obj size = 106 bytes
　　106 -> : String[]
　　58 (54.7%) -> [0] : String
　　34 (32.1%) -> String#value : char[], refcount=2
　　34 (32.1%) ->
　　24 (22.6%) ->
　　24 (22.6%) ->
　　24 (22.6%) -> [1] : String
　　24 (22.6%) ->
　　
　　实际上，如前所述，内部的字符排列(被java.lang.String#value访问) 可被两个字符串共享。即使ObjectProfiler.profile()将该排列的从属关系指向第一个发现的字符串，它还是通知说，该排列共享（如它的下一句代码refcount=2所示）。
　　
　　简单的sizeof()
　　ObjectProfiler.profile()创建了一个节点图形，它的尺寸一般来说是原始对象图形的几倍。如果你只需要根对象尺寸，你可以使用更快更有效的方法ObjectProfile