ArrayList的内存分配是如何工作的？

Question

据我所知，当我们创建ArrayList时：

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(SIZE);

JVM为其保留一部分连续的内存。当我们向列表中添加新元素时，当元素数量达到大小的75%时，它会保留一个新的连续内存部分并复制所有元素。

我们的名单越来越大。我们正在添加新对象，必须再次重建列表。

现在发生了什么？

JVM正在寻找连续的内存段，但找不到足够的空间。

垃圾收集器可以尝试删除一些未使用的引用并对内存进行碎片整理。如果在此过程之后JVM无法为list的新实例保留空间，会发生什么情况？

它是否使用最大可能的分段创建新的分段？将引发哪个异常？

我读到了这个问题Java:ArrayList如何管理内存，答案之一是：

引用不会占用太多空间。但无论如何，一些空间被利用了。当阵列越来越大时，可能会出现问题。我们也不能忘记，我们还有另一种东西需要使用内存空间。

Answer 1

一旦没有足够的堆空间来分配新数组，就会抛出一个OutOfMemoryError。

垃圾收集将始终在引发此错误之前完成。这将压缩内存并消除所有不再使用的较小大小的阵列。但无法回避这样一个事实，即旧数组、新数组和所有包含的对象都需要同时位于内存中，以便将旧内容复制到新列表中。

因此，如果您的内存限制为10 MB，并且阵列占用2 MB，大小为3 MB，字符串占用6 MB，则将抛出OOM，即使在执行此操作后，您的内存只有3 6=9 MB。如果您想使用一个巨大的数组运行时接近内存限制，一种避免这种情况的方法是将数组的大小调整为开始时的最大大小，这样就不需要调整数组的大小。

Answer 2

在Java中，对对象的引用存储在连续内存中。实际对象可以以非连续的方式保留。因此，对于ex，您的数组可能有10个对象，JVM只需要为对象引用而不是对象保留内存。因此，如果每个引用占用一个字节（大约不是正确的值），但每个对象占用一个KB，并且您有一个由10个元素组成的数组，JVm将尝试保留仅为1×10 B即10 B的连续内存。这些对象可以驻留在总共10 KB的10个不同内存位置。请记住，连续和非连续内存空间都用于分配给线程的内存。

当需要调整数组的大小时，JVM试图找到一个长度较新的contiguos数组。因此，如果要将数组的大小从10个元素调整为20个元素，它将尝试保留20 KB的连续空间（使用上面的示例）。如果找到这个空间，它将把引用从旧数组复制到新数组。如果找不到此空间，它将尝试执行GC。如果仍然找不到空间，则抛出OutofMemoryException。

因此，在调整阵列大小的任何时候，JVM都需要找到一个连续的内存来存储新大小阵列的引用。因此，如果要将数组扩展到1000个元素的大小，并且每个引用都是一个字节，JVm将尝试查找1000*1KB的contiguos内存，即1 MB。如果找到该内存，它将复制引用，并将oldeer contiguos内存标记为GC，每当GC下次运行时，如果找不到内存，它将尝试执行GC，如果仍然找不到contiguos内存，它将抛出内存不足异常

这是ArrayList中进行大小调整的代码。http://grepcode.com/file/repository.grepcode.com/java/root/jdk/openjdk/6-b14/java/util/ArrayList.java#ArrayList.ensureCapacity（int）

Answer 3

如果JVM无法分配请求的内存量，它将抛出

OutOfMemoryError

就是这样。实际上，JVM内存分配只有两种可能的结果：

1. 应用程序被赋予请求的内存量。
2. JVM抛出OutOfMemoryError。

没有中间选项，例如分配了一定量的内存。

它与ArrayList无关，这是一个JVM问题。如果你问ArrayList是否以一种特殊的方式处理了这种情况，那么答案是“不，不是。”它只是尝试分配所需的内存量，并让JVM考虑其余的内存。