java - 如何在无限循环中使用更少的堆空间？

Question

我的 java 应用程序的内存使用出现问题。有堆空间和非堆空间。现在我专注于我的堆空间。

我的应用程序是一个SocketServer，它通过DataInputStream获取输入。我正在以字节数组的形式读取信息。我每秒收到的输入量不规则，但我们谈论的是每秒 400 字节到 1.000 字节的空间，峰值可以更高。

由于我的程序是一个服务器，它会无限循环地等待输入。现在我遇到了一个问题，我的堆空间随着时间的推移而不断增加，5-10 分钟内它增加了 0,5MB。

我使用了多个监视器应用程序，例如 jconsole 和 YourProfiler。之后，我尝试在堆转储的帮助下找出答案，我使用 jmap 生成堆转储并使用 Eclipse 内存分析器进行分析。

现在我的问题是，在这个示例代码中，哪个选项更好，或者使用更少的堆空间 1 或 2？

选项 1:

while (true){
byte [] one= new byte [21]; 
do something with one;
byte [] two= new byte [50];
do something with two;
byte [] three= new byte [30];
do something with three;
}

选项 2:

byte [] one;
byte [] two;
byte [] three;
while (true){
one= new byte [21]; 
do something with one;
two= new byte [50];
do something with two;
three= new byte [30];
do something with three;
}

我不知道循环中创建的三个对象会发生什么。这些应该是局部变量，并且只能在循环中可见和访问。但是在一个循环之后，JVM 会删除它们并在下一个循环中创建新的。所以我猜应该不会有内存泄漏？

在第二个选项中，这三个变量是在循环外部声明的，因此它们始终处于 Activity 状态。在循环中，这些对象的引用发生了变化，因此不会有对旧内容的引用，这意味着它被删除，分别由 GC 收集。

在这两个选项中，每秒大约有 4 个圆圈。

预先感谢您的帮助!

JUnit 测试结果:

Answer 1

变量 one、two 和 Three 只是引用:它们本身不保存值，而只是引用位置在存储实际数组对象的堆中。

因此，两种方法在分配的对象数量方面没有区别。

选项 3:在循环外分配数组，并重用相同的数组:

byte [] one= new byte [21];
byte [] two= new byte [50];
byte [] three= new byte [30];
while (true){
  // If necessary, zero out the arrays so that data from the previous
  // iteration is not used accidentally.
  Arrays.fill(one, (byte) 0);
  Arrays.fill(two, (byte) 0);
  Arrays.fill(three, (byte) 0);

  // Rest of the loop.
}

这会预先分配数组，因此只创建 3 个数组对象，而不是 (3 * #iterations) 数组对象。

请注意，只有在不泄漏对数组的引用的情况下才能使用此方法，例如将它们放入循环体外部的列表中。

<小时/>

为了证明 OP 的两种方法中的内存分配是相同的，请尝试反编译代码:

  public static void inLoop() {
    while (true) {
      byte[] one = new byte[21];
      byte[] two = new byte[50];
      byte[] three = new byte[30];
    }
  }

  public static void outsideLoop() {
    byte[] one;
    byte[] two;
    byte[] three;
    while (true) {
      one = new byte[21];
      two = new byte[50];
      three = new byte[30];
    }
  }

这两种方法反编译为相同字节码:

  public static void inLoop();
    Code:
       0: bipush        21
       2: newarray       byte
       4: astore_0
       5: bipush        50
       7: newarray       byte
       9: astore_1
      10: bipush        30
      12: newarray       byte
      14: astore_2
      15: goto          0

  public static void outsideLoop();
    Code:
       0: bipush        21
       2: newarray       byte
       4: astore_0
       5: bipush        50
       7: newarray       byte
       9: astore_1
      10: bipush        30
      12: newarray       byte
      14: astore_2
      15: goto          0

因此，运行时内存分配必须相同。