为什么Java递归调用不释放局部变量内存

Question

我有一个像下面这样的递归方法

private void foo(int i){
    byte[] a = new byte[1 * 1024 * 1024];
    System.out.println(i+" "+a.length);
    foo(i+1);
}

我发现本地变量A无法释放，如果我将最大堆大小设置为50M(-xmx50M)，它将在第44次调用时满足OOM

44 1048576
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

但将其更改为for循环则不存在此问题

private void bar(){
    int index = 1;
    while (true) {
        byte[] a = new byte[1 * 1024 * 1024];
        System.out.println(index+" "+a.length);
        index += 1;
    }
}

那么为什么在递归中叫它不释放局部变量的内存呢？

Answer 1

释放将在方法返回后发生，即在执行第一个foo之后，但在您的情况下，它调用另一个foo，这也创建了一个新的字节数组，并调用第三个foo，因此它将累加所有字节数组，垃圾回收器不会尝试清除它们，直到它们全部返回，或者您的get OOM。

Answer 2

在for循环中，变量a绑定到for循环的作用域，因此在每次迭代后释放对数组的引用，垃圾回收器可以释放该内存。

在进行递归时，每个数组的引用都存储在堆栈上，因此垃圾回收器无法销毁这些数组，因为有人（在本例中是堆栈）正在引用这些数组。想象一下这种情况：

private void foo(int i){
    byte[] a = new byte[1 * 1024 * 1024];
    System.out.println(i+" "+a.length);
    foo(i+1);
    a[1] += a[0] + 1;
}

这个函数说明，即使在递归调用之后，数组a仍然可以使用。

加分：您所介绍的递归类型称为尾递归，有一些算法可以自动将其转换为循环，所以在Kotlin这样的语言中，您可以这样做：

tailrec fun foo(i: Int): Boolean {
    var a = Array<Byte>(1 * 1024 * 1024, { 0 });
    System.out.println("$i ${a.size}");
    foo(i + 1);
}

这是可行的，因为Kotlin编译器会将其转换为for或while循环。