java - 清空一个 ArrayList 还是只创建一个新的并让旧的被垃圾收集？

Question

清空一个集合(在我的例子中是一个 ArrayList)与创建一个新集合(并让垃圾收集器清除旧集合)的优缺点是什么。

具体来说，我有一个 ArrayList<Rectangle>调用list .当某种情况发生时，我需要清空list并用其他内容重新填充它。我应该调用list.clear()或者只是制作一个新的ArrayList<Rectangle>让旧的垃圾收集？每种方法的优缺点是什么？

Answer 1

回收 ArrayList(例如通过调用 clear)的优点是可以避免分配新的开销以及增加它的成本...如果您没有提供良好的 initialCapacity 提示。

回收ArrayList的缺点包括:

• clear() 方法必须将 null 分配给 ArrayList 的后备数组中的每个(已使用)槽。

• clear() 不会调整后备数组的大小以释放内存。因此，如果您反复填充和清除列表，它将最终(永久)使用足够的内存来表示它遇到的最大列表。换句话说，您增加了内存占用。你可以通过调用 trimToSize() 来解决这个问题，但这会创建一个垃圾对象，等等¹。

• 存在可能影响性能的地方性和跨代问题。当您反复回收 ArrayList 时，对象及其支持数组可能会被永久使用。这意味着:

  • 列表对象和表示列表元素的对象可能位于堆的不同区域，可能会增加 TLB 未命中和页面流量，尤其是在 GC 时。

  • 将(年轻一代)引用分配到(永久)列表的后备数组中可能会产生写屏障开销...取决于 GC 实现。

不可能准确地为实际应用程序的性能权衡建模。变量太多了。然而，“公认的智慧”是，如果你有足够的内存² 和一个半体面的垃圾收集器，回收通常不是一个好主意。

同样值得注意的是，现代 JVM 可以非常有效地分配对象。它只需要更新堆的“空闲”指针并写入 2 或 3 个对象头字。内存归零是由 GC 完成的......除了这样做的工作大致等同于 clear() 所做的工作以清空正在回收的列表。

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^{1 - 创建一个新的 ArrayList 比调用 clear() 后跟 trimToSize(...) 更好。使用后者，您将获得垃圾收集开销和多余空值的开销。}

^{2 - 如果垃圾对象与非垃圾对象的比例很高，则复制收集器的效率更高。如果分析这种收集器的工作方式，成本几乎都发生在查找和复制可达对象上。对垃圾对象唯一需要做的就是将撤离的“来自”空间的 block 零写入准备好分配新对象。}

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我的建议是不要回收 ArrayList 对象，除非您有明显的需要最小化(垃圾)对象创建率；例如因为它是减少(有害的)GC 暂停的唯一选择。

在所有条件相同的情况下，在现代 Hotspot JVM 上，我的理解是通过执行以下操作可以获得最佳性能:

• 分配新的 ArrayList 对象而不是回收。
• 在分配列表对象时使用准确的 initialSize 提示。稍微高估总比低估好。