Java 中的内存效率答案

【问题标题】：Memory Efficiency in JavaJava 中的内存效率
【发布时间】：2015-04-08 04:05:54
【问题描述】：

关于内存使用和变量实例化哪个更好或没有区别：

这个

for(int i = 0; i < someValue; i++)
{
    Obj foo = new Obj();
    Use foo.....
}

相对于：

Obj foo;

for(int i = 0; i < someValue; i++)
{
    foo = new Obj();
    Use foo.....
}

【问题讨论】：

第一个版本更好，因为它可能会缩短对象的生命周期。
在内存使用方面没有区别。不要再重视这些微小的细节，而要着眼于大局！
不要试图做编译器的工作。
@Cicada：这是一个完全合理的问题
@nosid 绝对不是真的。即使假设 javac 确实生成了不同的字节码，JIT 也会进行活性分析。

标签： java optimization memory jvm

【解决方案1】：

没有区别。编译器将优化内存使用方面的任何潜在差异。

如果你编译（使用javap -c）这两个例子并比较字节码，你会发现字节码是一样的。当然，这取决于 JVM 版本。但由于这个示例非常简单，因此可以肯定地假设两者的内存效率都不比另一个高。

示例 1：

代码：

public class example1 {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i=0; i<10; i++) {
            Object a = new Object();
        }
    }
}

字节码：

public class example1 extends java.lang.Object{
public example1();
  Code:
   0:   aload_0
   1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   4:   return

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   iconst_0
   1:   istore_1
   2:   iload_1
   3:   bipush  10
   5:   if_icmpge       22
   8:   new     #2; //class java/lang/Object
   11:  dup
   12:  invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   15:  astore_2
   16:  iinc    1, 1
   19:  goto    2
   22:  return
}

示例 2：

代码：

public class example2 {
    public static void main(String[] args) {
        Object a;
        for (int i=0; i<10; i++) {
            a = new Object();
        }
    }
}

字节码：

public class example2 extends java.lang.Object{
public example2();
  Code:
   0:   aload_0
   1:   invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   4:   return

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
   0:   iconst_0
   1:   istore_2
   2:   iload_2
   3:   bipush  10
   5:   if_icmpge       22
   8:   new     #2; //class java/lang/Object
   11:  dup
   12:  invokespecial   #1; //Method java/lang/Object."<init>":()V
   15:  astore_1
   16:  iinc    2, 1
   19:  goto    2
   22:  return
}

【讨论】：

现在这是快速思考 - 荣誉
我更喜欢第二个（它在循环之外声明变量），以便调试时我会看到变量的当前值，并且它不会在每个变量上变得不可见和可见循环迭代。
Joshua Bloch（Effective Java 的作者）会提出不同的观点，如第 45 条：最小化局部变量的范围中所述。 :)

【解决方案2】：

在现代 JVM 中，两者的工作方式相同，编译器优化也会使两者相同。

忽略编译器优化和现代 JVM，第一种方法更好。

【讨论】：

您错误地比较了这两种情况。顺便说一句，第一种方法更具可读性（没有不必要的对象范围）。

【解决方案3】：

正如其他答案所指出的那样，您的示例之间没有区别。但有趣的问题是：如果你的例子很慢，你应该怎么做？

如果您想在性能非常关键的部分减少分配/垃圾收集所花费的时间，请考虑重用对象，而不是在每次迭代时分配新对象。

foo = new Obj();
for(int i = 0; i < someValue; i++)
{
    foo.init(i);
    Use foo.....
}

来自java performance tuning（一本旧书，但在现代 jvm:s 和 .NET clr 中也是如此）

...对象的创建成本很高。在哪里重用同一个对象是合理的，你应该这样做。你需要要注意什么时候不要调用新的。一种相当明显的情况是当您已经使用过一个对象并且可以在使用之前将其丢弃时即将创建同一类的另一个对象。你应该看看对象并考虑是否可以重置字段和然后重用该对象，而不是将其丢弃并创建另一个。这对于不断变化的对象尤其重要使用和丢弃

【讨论】：

重用对象会导致更稀有，但因此非常昂贵的 GC 运行 - 收集年轻对象非常便宜。通常这在现代 JVM 上实际上是适得其反的（Hotspot 的人通常不推荐它）
在上面的例子中，为什么收藏会更贵？我更习惯于 CLR，在那里我经常受到分配的限制，特别是因为在默认 GC 模式下，如果另一个 GC 触发了另一个线程，则无法在一个线程上进行分配。
您可能想阅读世代 GC。是的，CLR 在并行 GC 算法方面仍然相当糟糕，但同样的原则也适用于那里：许多极短、廉价的年轻一代 GC 比少数极其昂贵的老一代 GC 更好。早逝的年轻对象是现代 JVM 最需要优化的。
我熟悉世代 gc:s 和不同的成本。我想说的是，在某些情况下，您甚至无法在每次迭代中分配一个 gen0 对象，无论感觉多么便宜。我的示例通常适用于具有许多线程的场景，如果允许它们在每次迭代中分配，这些线程将快速分配到 Gen0 限制。例如，查看 .NET Workstation GC 如何处理该问题：一旦触发 GC，所有线程都会为 GC 暂停。像这样的序列化执行比 GC 和分配本身要昂贵得多。
再次，主要在典型情况下讨论分配，而不是GC。另外：就像我说的，只分析代码，除非有真正的性能优势，否则不要优化。

【解决方案4】：

第一个示例在对象范围方面最有意义，但两者都应该与另一个一样具有内存效率。

【讨论】：

【解决方案5】：

编译器优化将使它们两者相同。但是，如果您要忽略编译器优化，我更喜欢第一种方法。更重要的是，甚至 Joshua Bloch 也建议在 Effective Java 中这样做（一本好书）。

【讨论】：

【解决方案6】：

编译器应该为你优化这个。我更喜欢第一个而不是第二个，因为它更具可读性。让Object foo 具有更大的范围可能会造成混淆。

【讨论】：