Java 8 与 Java 9 之间的内存分配是否存在差异？

Question

我想试验一下 Java 中的 -Xmx 选项，并创建了一个简单的测试程序，它每次分配 1 Mib 直到内存耗尽。

import java.util.Vector;

public class MemoryMuncher {
    static final int MiB = 1048576;
    static final int accellerator = 1;

    public static void main(String[] args) {
        Vector victor = new Vector();
        int i = 1;
        try {
            while (true) {
                byte roger[] = new byte[MiB * accellerator];
                victor.add(roger);
                Runtime rt = Runtime.getRuntime();
                System.out.printf("free: %,6d\t\ttotal: %,6d\t\tallocated: %,6d \n", rt.freeMemory()/MiB, rt.totalMemory()/MiB, i++*accellerator);
            }
        } catch (OutOfMemoryError e) {
            System.out.println(e);
        }
    }
}

当我使用 -Xmx 选项运行程序时，我注意到 Java 8 (1.8.0.131) 和 Java 9 (9.0.1) 之间的行为差​​异。

Java 8 的工作方式接近我的预期。当我使用 -Xmx256M 运行程序时，它会在抛出 OutOfMemoryError 之前分配 233MiB。

free:    361        total:    368       allocated:      1 
free:    360        total:    368       allocated:      2 
...
free:     12        total:    245       allocated:    232 
free:     11        total:    245       allocated:    233 
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

但是，当我使用 Java 9 运行相同的程序时，它只获得了大约 中途 (127 MiB)，然后我得到了异常。这是一致的。如果我将 -Xmx 更改为 512M 或 1024M，它只会达到该数量的一半（分别为 255 MiB 和 510 MiB）。我无法解释这种行为。

free:    250        total:    256       allocated:      1 
free:    247        total:    256       allocated:      2 
...
free:      2        total:    256       allocated:    126 
free:      1        total:    256       allocated:    127 
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

我在文档中搜索了 Java 8 和 Java 9 之间内存管理方面的任何变化，但没有找到任何东西。

有没有人知道为什么 Java 9 在某些情况下会与以前的 Java 版本不同地管理/分配内存？

Answer 1

我发现 this 非常有趣的文章，介绍了 Java 9 如何计划以不同方式进行垃圾收集。

更具体地说，Java 9 计划使用 G1 垃圾收集器，它将内存划分为固定大小。您的代码可能正在做的是触发内存拆分为 Java 9 的两个固定大小的块。这样做的原因是它将节省另一半内存用于移动所有内容并“压缩”仍在使用的内存。但是，因为您只是继续使用内存，所以当使用 ~1/2 内存时它会立即中断。我不确定你的 CS 有多严格，但在我的学校里，我们学习了简单的垃圾技术，而 G1GC 让我想起的一个如此简单的技术是 stop-and-copy 技术，它在内存的两半之间切换分配的内存，同时它在执行此操作时会“压缩”内存。

在 Java 8 中，使用了 Parallel Collector，这与 G1GC 不同，因为它只关心吞吐量。因此，将使用接近 100% 的真实堆，代价是更长的 GC 时间。当然，这是两个版本之间的权衡，但您可以通过明确指定要使用的 GC 类型来解决这个问题。例如，如果在 Java 9 上您使用以下选项：

-XX:UseParallelGC

您应该看到与使用 Java 8 相同的行为。我链接的文章包含所有不同的选项，但我想您明白了。希望这有助于/回答您的问题，实际上直到您提出来我才意识到这一点，所以感谢您让我意识到这一点。

编辑： 根据Oracle 自己的说法，他们说新的 G1 垃圾收集器是为高内存机器设计的，这再次说明了为什么他们不会利用完整的堆空间来花费更少的时间GC-ing。