Java中是否有不产生垃圾的HashMap实现？答案

【问题标题】：Is there a HashMap implementation in Java that produces no garbage?Java中是否有不产生垃圾的HashMap实现？
【发布时间】：2014-07-12 18:22:55
【问题描述】：

我注意到java.util.HashMap 在我的高性能系统上使用时会为 GC 产生垃圾，这基本上是从网络读取的选择器。有没有可以替代java.util.HashMap 的替代方案（即甚至不需要实现java.util.Map，换句话说，它可以有自己的API）我可以使用它不会留下任何垃圾？

GARBAGE = 超出范围且必须由 GC 收集的对象。

对于@durron597：

public static void main(String[] args) {

    Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

    while(true) {

        map.put("foo1", "bah1");
        map.put("foo2", "bah2");

        map.remove("foo1");

        Iterator<String> iter = map.keySet().iterator();

        while(iter.hasNext()) {
            iter.next();
        }
    }
}

现在用 -verbose:gc 运行它，看看会发生什么... :)

【问题讨论】：

“垃圾”是什么意思？
GC 行为或内存使用中的垃圾？还是只想在内存不足时驱逐旧条目？
@double_word_disruptor - 很少出现强制 GC 更频繁地提高性能的情况。
@double_word_disruptor Don't ever call System.gc(). Ever.
@double_word_disruptor blog.codecentric.de/en/2010/08/… Here's one example that's technically a good use, but it's not really an example, click to see why

标签： java collections hashmap hashtable real-time

【解决方案1】：

是的。看看例如在Goldman Sachs collections。

他们完全重新实现了 JDK 的集合框架（以及更多），强调低内存占用。例如，他们的HashMap 在真正需要之前不会创建Entry 对象。 Look at the documentation here.

还有 Javolution，一个较小的库，用途略有不同 - 主要用于接近实时和时间可预测的类，这也意味着低垃圾。

如果您想存储原语（避免创建它们的包装器），请查看以下内容之一：

Trove - 原语的“标准”集合
Goldman Sachs 再次收藏
HPPC - 较低级别的访问权限，通常比 Trove 稍快，但可以让您更轻松地射到自己的脚上
Koloboke - 由 OpenHFT 人员制作的 Trove 叉子。飞速发展，飞速发展。截至目前（2014 年 9 月），仅支持地图和集合。

2020 年编辑：

另见https://github.com/TimeAndSpaceIO/SmoothieMap。

【讨论】：

GS Collections 已迁移到 Eclipse Foundation，现在是 Eclipse Collections - eclipse.org/collections

【解决方案2】：

我们还编写了一个名为CoralBits 的数据结构集合，它提供了零垃圾创建的高性能。它重用迭代器和池映射条目对象。对于使用原语作为键的映射，我们写了IntMap 和LongMap。对于通用映射，我们编写了PooledHashMap，它实现了java.util.Map，因此您可以将代码换成零垃圾。

Trove 和 Javolution 是其他替代方案，但我们发现 Javolution 在某些情况下会产生垃圾。

CoralBits 还提供了一个 MemorySampler 检测类，您可以使用它来找出在您的代码中创建垃圾的位置。对于java.util.HashMap，罪魁祸首是：

java.util.HashMap.createEntry(HashMap.java:901)

您可以查看我写的this article，它提供了一个如何使用 MemorySampler 检测应用程序中的垃圾的示例。

免责声明：我是 CoralBits 的开发者之一。

【讨论】：

你怎么知道垃圾是在哪一行创建的？
该行是分配对象的位置。至于会不会变成垃圾，那就另当别论了。在java.util.HashMap 的情况下，它是为 GC 释放的，所以它确实变成了垃圾。我们使用-javaagent 来执行此检测。

【解决方案3】：

如果您将地图条目存储在堆外，您可以避免大量垃圾收集。有许多库可以帮助您：

编年史地图 (https://github.com/OpenHFT/Chronicle-Map)
MapDB (http://www.mapdb.org)
BinaryOffheapHashMap (https://github.com/cfelde/BinaryOffheapHashMap)

【讨论】：

这可能是真的，但这取决于读写访问模式和堆外集合的 API。在读取路径上，如果每次读取数据时它们会反序列化堆外数据并为其创建新的 Java 对象表示，则某些堆外集合会产生比堆上集合更多的对象流失和垃圾。堆上集合可以通过每次返回已经在堆上的相同对象来避免这种情况。

【解决方案4】：

LibGdx 库有 ArrayMap，它是 hashmap 的无垃圾版本。

http://libgdx.badlogicgames.com/

他们还有其他几个无垃圾收集。 https://github.com/libgdx/libgdx/tree/master/gdx/src/com/badlogic/gdx/utils

它们工作得很好，有一个小的限制是不允许对同一个迭代器进行嵌套递归。

【讨论】：