Java 中字节数组的内存使用情况 [重复]

Question

对于启发式预计算表，我需要一个包含1504935936个条目的字节数组。这大约需要1.5 GB内存。

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        byte[] arr = new byte[1504935936];
    }
}

为什么我有一个“内存不足错误：Java堆空间”-例外，如果我给程序2 GB的RAM

java -Xmx2048M Main

与

java -Xmx2153M Main

它起作用了。为什么它需要那么多RAM？

Answer 1

如果进程作为32位进程执行，大多数操作系统只为进程保留大约2GB的地址空间，另外2GB的地址空间映射为内核内容（因此，当您的进程调用内核内容时，您不必执行那么多上下文切换）。

即使您的机器有8gb的ram，或2GB的交换空间，每个32位进程也只能分配和寻址2GB，除非您使用PAE或类似的。

这会导致一些问题。第一，您可能没有足够的原始地址空间来存储所有分配的总大小。第二，您可能没有一个与您需要的数组大小相同的连续内存块——Java和其他几个VM环境使用单独的堆来存储不同类型的内存，例如，与第0代或第1代等对象分开的大型对象堆。每个分区都会导致较小的连续区域。

在64位进程中，地址空间限制几乎消失了，但是，您可能仍然没有足够的连续的、可提交的、java允许的内存来满足请求。如果您将Java设置为只允许2GB的内存，您可能仍然难以找到足够的连续内存来满足请求。

请记住，该进程确实需要相当大的内存来存储程序的代码页，并且需要java运行时的内存。仅这一点就可能是几百兆内存，这取决于程序其余部分的需求。

在分配 1 元素字节数组的同时执行简单程序，并使用 SysInternal 的 VMMap 检查内存以了解内存开销的来源（不包括大量分配），这可能很有启发性。

然后用你的大笔拨款试一试，看看你会得到什么。

Answer 2

这里的其他帖子有一些很好的信息，但是他们错过了一个关键点：

找一个好的内存分析器（最好是带视觉显示的），并将其附加到jvm上。您将看到的是，现代jvm没有一个大的堆空间，而是有多个池（也称为世代）。通常，“旧世代”是最大的，但您也会有其他几个池。所有这些池加起来应该大致相当于您允许jvm使用的堆空间。

因此，您的“-Xmx2048M”设置不会产生具有单个池的堆，该池可以支持1.5GB阵列（正如其他人所指出的，您需要为阵列提供单个连续的内存块，即完全包含在单个池/代中的内存块）。

Answer 3

可能是因为程序中的其他数据正在使用和分割Java堆。

该字节数组需要作为Java堆空间中一个连续的1.5GB内存块进行分配。（Java语言规范不要求这样做，但AFAIK是所有当前JVM实现的实际工作方式。）您的一些堆空间正在被消耗，而且可能更重要的是，在分配大字节数组之前，程序中发生的其他内存分配会将其分割。java-Xmx2153M Main可能是您必须使整个堆有多大，才能在分配时留下连续的1.5 GB空间。

如果将该大数组切成 100 个大小为 1/100 的较小数组，则它可能适合较小的堆，因为它对堆碎片不那么敏感。