高效使用内存,这些你得知道

简介: 堆内存用的越少,堆被填满的几率就越低,新生代回 收的次数更少,对象的晋升年龄也就不会很频繁地增加,这意味着对象被提升到老年代的 可能性也降低了,因此, Full GC会减少,降低了GC发生的频率「下面将介绍几种减少内存使用的方式」对象会占用一定数量的堆内存,所以要减少内存使用,最简单的方式就是让对象小一些减少对象大小有两种方式:减少实例变量的个数,或者减少实例变量的大小注意这里的减少变量大小主要是对每个对象选择更小的类型,避免空间的浪费「同时对于对象大小的计算,有几个注意点:」1.对象大小未必和你计算的一样,因为对象会被填充到 8 字节的整数倍2.对象内部即使为 null 的实例变量也会占用

之后更新文章的频率会变高,不过可能不会只更新技术文章了

最近也在阅读“金字塔原理“和”高效能人士的七个习惯“这两本书,之后也会做个读书心得分享

前言

首先有一个结论:

「减少堆内存的使用可以更高效使用内存」

这句话怎么理解呢?

堆内存用的越少,堆被填满的几率就越低,新生代回 收的次数更少,对象的晋升年龄也就不会很频繁地增加,这意味着对象被提升到老年代的 可能性也降低了,因此, Full GC会减少,降低了GC发生的频率

「下面将介绍几种减少内存使用的方式」


减少对象大小

对象会占用一定数量的堆内存,所以要减少内存使用,最简单的方式就是让对象小一些

减少对象大小有两种方式:减少实例变量的个数,或者减少实例变量的大小

注意这里的减少变量大小主要是对每个对象选择更小的类型,避免空间的浪费

「同时对于对象大小的计算,有几个注意点:」

1.对象大小未必和你计算的一样,因为对象会被填充到 8 字节的整数倍

2.对象内部即使为 null 的实例变量也会占用空间


延迟初始化

有时候需要采用延迟初始化来降低初始化类和创建对象的开销

注意我们一般不会在线程安全的代码上引入延迟初始化,这样会增加同步操作的开销

同时对于使用了线程安全对象的代码,如果要采用延迟初始化,也应该使用双重检查锁,比如大家熟悉的单例的写法:

public class LazyDoubleCheckSingleton {
    private volatile static LazyDoubleCheckSingleton lazyDoubleCheckSingleton = null;
    private LazyDoubleCheckSingleton(){
    }
    public static LazyDoubleCheckSingleton getInstance() {
        if (lazyDoubleCheckSingleton == null) {
            synchronized (LazyDoubleCheckSingleton.class) {
                if (lazyDoubleCheckSingleton == null) {
                    lazyDoubleCheckSingleton =  new LazyDoubleCheckSingleton();
                }
            }
        }
        return lazyDoubleCheckSingleton;
    }
}

「尽早清理空值数据」

延迟初始化的对象如果一直不用的话,通过将变量的值设置为 null ,实现尽早清理, 从而使对象可以更快地被垃圾收集器回收

可以看看JDK 中 ArrayList 类的 remove() 方法的实现:

public E remove(int index) {
        //检查下标是否越界
        rangeCheck(index);
        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);
        //将index+1以及之后的元素向前移动以为,覆盖被删除的值
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        //将最后一个位置的元素清空
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
        return oldValue;
    }

关键就是对于不需要再引用的元素,应该主动将其设置为 null


不可变对象

「使用不可变的对象常量可以很好的减少空间的浪费」

在 Java 中,很多对象类型都是不可变的

包括那些有相应的基本类型的类,如 Integer 、 Double 和 Boolean 等, 以及其他一些基于数值的类型, 如 BigDecimal

最常见的 Java 对象当属不可变的 String

「举个Boolean类的例子说说」

在 Java 中,其实只需要两个 Boolean 示例,一个表 示 true , 一个表示 false

Boolean 类有一个 public 的构造 器,应用喜欢创建多少这类对象就能创建多少,即使它们和两个Boolean 对象其 中之一是完全相同的

更好的设计方案应该是,让 Boolean 类只有一个 private 的构造器, 通过 static 方法根据其参数返回 Boolean.TRUEBoolean.FALSE ,就可以防止它们占用应用中额外的堆空间

public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);


字符串常量池

字符串是最常见的 Java 对象;应用的堆中几乎到处都是字符串

如果有大量的字符串是相同的,那很大一部分空间都是浪费的

「所以有了字符串常量池的概念」

我们知道String 常见的创建方式有两种,new String() 的方式和直接赋值的方式

直接赋值的方式会先去字符串常量池中查找是否已经有此值,如果有则把引用地址直接指向此值,否则会先在常量池中创建,然后再把引用指向此值;而 new String()的方式一定会先在堆上创建一个字符串对象,然后再去常量池中查询此字符串的值是否已经存在,如果不存在会先在常量池中创建此字符串,然后把引用的值指向此字符串

String s1 = new String("Java");
String s2 = s1.intern();
String s3 = "Java";
System.out.println(s1 == s2); // false
System.out.println(s2 == s3); // true


除此之外编译器还会对 String 字符串做一些优化,例如以下代码:

String s1 = "Ja" + "va";
String s2 = "Java";
System.out.println(s1 == s2);

虽然 s1 拼接了多个字符串,但对比的结果却是 true,我们使用反编译工具,看到的结果如下:

Compiled from "StringExample.java"
public class com.lagou.interview.StringExample {
  public com.lagou.interview.StringExample();
    Code:
       0: aload_0
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return
    LineNumberTable:
      line 3: 0
  public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: ldc           #2                  // String Java
       2: astore_1
       3: ldc           #2                  // String Java
       5: astore_2
       6: getstatic     #3                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       9: aload_1
      10: aload_2
      11: if_acmpne     18
      14: iconst_1
      15: goto          19
      18: iconst_0
      19: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Z)V
      22: return
    LineNumberTable:
      line 5: 0
      line 6: 3
      line 7: 6
      line 8: 22
}

从编译代码 #2 可以看出,代码 “Ja”+”va” 被直接编译成了 “Java” ,因此 s1==s2 的结果才是 true,这就是编译器对字符串优化的结果


最后

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