StringBuilder 最有效的初始容量大小？答案

【问题标题】：Most efficient initial capacity size for StringBuilder?StringBuilder 最有效的初始容量大小？
【发布时间】：2012-11-13 11:48:25
【问题描述】：

我正在写很多东西来登录突发，并优化数据路径。我使用StringBuilder 构建日志文本。什么是最有效的初始容量，明智的内存管理，所以不管JVM如何它都能很好地工作？目标是几乎总是避免重新分配，这应该由大约 80-100 的初始容量覆盖。但我也希望尽可能少地浪费字节，因为 StringBuilder 实例可能会在缓冲区中徘徊并且浪费的字节会突然出现。

我意识到这取决于 JVM，但应该有一些价值，这将浪费最少的字节，不管 JVM，有点“最小公分母”。我目前正在使用128-16，其中 128 是一个不错的整数，减法用于分配开销。此外，这可能被认为是“过早优化”的情况，但由于我所追求的答案是“经验法则”数字，因此知道它将来也会有用。

我不期待“我最好的猜测”答案（我自己上面的答案已经是那个），我希望有人已经对此进行了研究并可以分享基于知识的答案。

【问题讨论】：

这个问题的答案取决于很多事情，例如您在StringBuilder 中存储的文本多长时间等。找出答案的唯一方法是使用内存和/或 CPU 分析器。除非您创建数十万个 StringBuilder 对象，否则没有理由担心几个字节。
目前最大的开销是 IO 成本。除非您不打算将这些数据写入 IO，否则我不会担心。

标签： java memory stringbuilder

【解决方案1】：

在这种情况下不要试图变得聪明。

我目前使用的是 128-16，其中 128 是一个不错的整数，减法用于分配开销。

在 Java 中，这是基于对 JVM 内部工作的完全任意假设。 Java 不是 C。字节对齐等绝对不是程序员可以或应该尝试利用的问题。

如果您知道字符串的（可能）最大长度，则可以将其用于初始大小。除此之外，任何优化尝试都是徒劳的。

如果您真的知道您的大量StringBuilders 将存在很长时间（这不太符合日志记录的概念），并且您真的觉得有必要尝试说服 JVM 节省一些字节的堆空间，您可以在字符串完全构建后尝试使用trimToSize()。但是，同样，只要您的字符串不浪费每个兆字节，您真的应该专注于应用程序中的其他问题。

【讨论】：

【解决方案2】：

好吧，我最终自己对此进行了简短的测试，然后在 cmets 之后进行了更多测试，以获得这个经过编辑的答案。

使用 JDK 1.7.0_07 并测试应用程序报告 VM 名称“Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM”，StringBuilder 内存使用的粒度为 4 个字符，甚至增加到 4 个字符.

答案：任何 4 的倍数从内存分配的角度来看，对于 StringBuilder 来说都是同样好的容量，至少在这个 64 位 JVM 上是这样。

通过创建 1000000 个具有不同初始容量的 StringBuilder 对象进行测试，在不同的测试程序执行中（具有相同的初始堆状态），并在前后打印出 ManagementFactory.getMemoryMXBean().getHeapMemoryUsage().getUsed()。

打印出堆大小也证实了，实际上从堆中为每个StringBuilder 的缓冲区分配的数量是 8 字节的偶数倍，正如预期的那样，因为 Java char 是 2 字节长。换句话说，分配初始容量为 1..4 的 1000000 个实例比分配初始容量为 5...8 的相同数量的实例少大约 8 兆字节的内存（每个实例 8 字节）。

【讨论】：

您介意分享您的测试程序吗？ - 您如何以这样的粒度确定堆使用情况？
我没有手边的代码，但是在 StringBuilder 初始容量中每增加 4 个单位，堆使用量就会增加一个步骤，然后对于接下来的 3 个大小大致相同，然后在下一个倍数跳跃之前4 再次。但是那是 4 个字符，意思是 8 个字节，对吧？感谢您的询问，我明天一定会再次测试以验证这一点。
所以您观察到堆使用量以 1000000 x 4 字节的步长增加？ ——我不敢估计一个[数据结构]将占用多少字节的Java堆空间，而不是char，也不是任何Java程序中的任何其他值/类型。 - 此外，无论堆的分配粒度如何，GC 决定将内存释放回堆的粒度是未知的，并且会影响任何测量。 - 如果您出于好奇和/或测量给定 JVM 的某些特性而进行测试，请继续。 - 否则，......见我上面的回答:)
我观察到 1000000 x new StringBuilder(112) 占用的堆数量与 1000000 x new StringBuilder(115) 大致相同。将容量增加到 116 会显着增加堆使用量，120 会再次增加它等等。我很惊讶地认为它是 4 个字节，但是 4 个字符 = 8 个字节更有意义（在 64 位 JVM 上）。