创建数百万个小型临时对象的最佳实践

Question

创建（和发布）数百万个小对象的“最佳实践”是什么？

我正在用Java编写一个国际象棋程序，搜索算法为每一个可能的移动生成一个“移动”对象，一次标称搜索每秒可以轻松生成超过一百万个移动对象。JVM GC已经能够处理我的开发系统上的负载，但我有兴趣探索以下替代方法：

1. 最小化垃圾收集的开销，以及
2. 降低低端系统的峰值内存占用

绝大多数对象的寿命都很短，但生成的移动中约有1%是持久化的，并作为持久化值返回，因此任何池或缓存技术都必须提供排除特定对象重复使用的能力。

我不期望完全充实的示例代码，但我将感谢进一步阅读/研究的建议，或类似性质的开源示例。

Answer 1

好吧，这里有几个问题！

1-如何管理短期对象？

如前所述，JVM可以完美地处理大量短期对象，因为它遵循弱世代假设。

请注意，我们谈论的是到达主存储器（堆）的对象。情况并非总是如此。您创建的许多对象甚至没有留下CPU寄存器。例如，考虑一下这个for循环

for(int i=0, i<max, i++) {
  // stuff that implies i
}

让我们不要考虑循环展开（JVM在您的代码上大量执行的优化）。如果max等于intger.MAX_VALUE，您的循环可能需要一些时间来执行。但是，i变量永远不会转义循环块。因此JVM会将该变量放入CPU寄存器中，定期递增但永远不会将其发送回主存储器。

所以，如果只在本地使用，创建数百万个对象没什么大不了的。它们在存储在伊甸园之前就已经死了，所以GC甚至不会注意到它们。

2-减少GC的开销有用吗？

像往常一样，这要看情况而定。

首先，您应该启用GC日志记录以清楚地了解正在发生的事情。您可以使用-Xloggc：gc.log-XX： PrintGC细节启用它。

如果您的应用程序在一个GC周期中花费了大量时间，那么，是的，请调整GC，否则，这可能不值得。

例如，如果您每100ms有一个年轻的GC，需要10ms，那么您将花费10%的时间在GC中，并且每秒有10个集合（即huuuuge）。在这种情况下，我不会花任何时间进行GC调优，因为这10个GC/s仍然存在。

3-一些经验

我在创建大量给定类的应用程序上遇到了类似的问题。在GC日志中，我注意到应用程序的创建速率约为3 GB/s，这太多了（拜托...每秒3 GB的数据？！）。

问题：由于创建的对象过多，导致频繁的GC过多。

在我的例子中，我附加了一个内存分析器，并注意到一个类代表了我所有对象的很大一部分。我跟踪了这些实例，发现这个类基本上是一对封装在对象中的布尔值。在这种情况下，有两种解决方案：

>

修改算法，这样我就不会返回一对布尔值，而是有两个方法分别返回每个布尔值

缓存对象，知道只有4个不同的实例

我选择了第二个，因为它对应用程序的影响最小，并且易于介绍。我花了几分钟时间才建立一个具有非线程安全缓存的工厂（我不需要线程安全，因为我最终只有4个不同的实例）。

分配速率降到了1 GB/s，年轻GC的频率也降到了1 GB/s（除以3）。

希望这有帮助！

Answer 2

自版本6以来，JVM的服务器模式采用了转义分析技术。使用它可以避免GC。

Answer 3

使用详细垃圾回收运行应用程序：

java -verbose:gc

它会告诉你什么时候收集。会有两种类型的扫描，快速扫描和全面扫描。

[GC 325407K->83000K(776768K), 0.2300771 secs]
[GC 325816K->83372K(776768K), 0.2454258 secs]
[Full GC 267628K->83769K(776768K), 1.8479984 secs]

箭头是之前和之后的大小。

只要它只是执行GC而不是完整的GC，您就安全到家了。常规GC是“年轻一代”中的副本收集器，因此不再引用的对象只是被遗忘，这正是您想要的。

阅读Java SE 6 HotSpot虚拟机垃圾收集调优可能会有所帮助。