java - 为什么 DoubleBuffer.put() 分配内存，我应该如何避免这种情况发生？

Question

在我的 Android 应用程序中，我在线程中有一个循环，该循环对存储在 DoubleBuffer 对象中的数据进行一些处理。令我惊讶的是，put(DoubleBuffer)似乎在分配内存!

这是我应该预料到的吗？对我来说，这似乎违背了我对 NIO 缓冲区的所有理解。我应该做些什么来避免它？

我可以用一个简单的例子来重现这个，这个例子只是在一个循环中的两个缓冲区之间进行复制。在运行 Android 4.4.2 的物理手机上通过 Android Studio 运行，日志中充满了如下行:

D/dalvikvm: GC_FOR_ALLOC freed 2032K, 55% free 6556K/14500K, paused 11ms, total 11ms

如果我注释掉对 put() 的调用，则不会发生这种情况。

这是我重现此问题的代码，写在“空 Activity ”模板之上:

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private Thread thread;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }

    @Override
    protected void onStart() {
        super.onStart();
        thread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                DoubleBuffer buffer1 = DoubleBuffer.allocate(5000);
                DoubleBuffer buffer2 = DoubleBuffer.allocate(buffer1.capacity());
                while (!Thread.interrupted()) {
                    // set remaining to capacity so that entire buffer is copied
                    buffer1.clear();
                    buffer2.clear();
                    buffer2.put(buffer1);
                    Thread.yield();
                }
            }
        });
        thread.setDaemon(true);
        thread.start();
    }

    @Override
    protected void onStop() {
        if (thread != null) {
            thread.interrupt();
            thread = null;
        }
        super.onStop();
    }
}

下面是app/build.gradle的相关部分:

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 25
    buildToolsVersion "25.0.2"
    defaultConfig {
        minSdkVersion 10
        targetSdkVersion 25
    }
}

dependencies {
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:25.1.0'
}

Answer 1

浏览 AOSP 源代码，这似乎正是正在发生的事情。 4.4.2中DoubleBuffer.put(DoubleBuffer)的相关代码是:

double[] doubles = new double[src.remaining()];
src.get(doubles);
put(doubles);

因此他们支付了堆分配的成本，以便他们可以获得 System.arraycopy() 的好处。同样的代码用于 ByteBuffer 的 DoubleBuffer View ，无论是否直接。

据我所知，这是至少可追溯到 2.3 的代码。从 Android 开始 7.0 ，这已被替换为:

int n = src.remaining();
if (n > remaining())
    throw new BufferOverflowException();
for (int i = 0; i < n; i++)
    put(src.get());

因此，如果您想避免在所有 Android 版本中在紧密循环中分配内存，并且您确实想(或必须)使用缓冲区，则需要实现 put(DoubleBuffer) 功能你自己。例如:

while (fromBuffer.hasRemaining()) {
    toBuffer.put(fromBuffer.get());
}

或者，如果您从数组支持的缓冲区中复制 (!fromBuffer.isDirect()):

toBuffer.put(fromBuffer.array(), fromBuffer.position(), fromBuffer.remaining());

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对于所有非字节缓冲区(IntBuffer、LongBuffer、ShortBuffer、FloatBuffer，情况都是一样的>, CharBuffer).