原文地址:http://www.java3z.com/cwbwebhome/article/article8/852.html
java做的系統(tǒng)給人的印象是什么?占內(nèi)存!說道這句話就會有N多人站出來為java辯護,并舉出一堆的性能測試報告來證明這一點。其實從理論上來講java做的系統(tǒng)并不比其他語言開發(fā)出來的系統(tǒng)更占用內(nèi)存,那么為什么卻有這么N多理由來證明它確實占內(nèi)存呢?兩個字,陋習(xí)。
(1)別用new Boolean()
在很多場景中Boolean類型是必須的,比如JDBC中boolean類型的set與get都是通過Boolean封裝傳遞的,大部分ORM也是用Boolean來封裝boolean類型的,比如:
ps.setBoolean("isClosed",new Boolean(true));
ps.setBoolean("isClosed",new Boolean(isClosed));
ps.setBoolean("isClosed",new Boolean(i==3));
通常這些系統(tǒng)中構(gòu)造的Boolean實例的個數(shù)是相當(dāng)多的,所以系統(tǒng)中充滿了大量Boolean實例小對象,這是相當(dāng)消耗內(nèi)存的。Boolean類實際上只要兩個實例就夠了,一個true的實例,一個false的實例。
Boolean類提供兩了個靜態(tài)變量:
public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);
public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);
需要的時候只要取這兩個變量就可以了,
比如:
ps.setBoolean("isClosed",Boolean.TRUE);
那么象2、3句那樣要根據(jù)一個boolean變量來創(chuàng)建一個Boolean怎么辦呢?可以使用Boolean提供的靜態(tài)方法:
Boolean.valueOf()
比如:
ps.setBoolean("isClosed",Boolean.valueOf(isClosed));
ps.setBoolean("isClosed",Boolean.valueOf(i==3));
因為valueOf的內(nèi)部實現(xiàn)是:return (b ? TRUE : FALSE);
所以可以節(jié)省大量內(nèi)存。相信如果Java規(guī)范直接把Boolean的構(gòu)造函數(shù)規(guī)定成private,就再也不會出現(xiàn)這種情況了。
(2)別用new Integer
和Boolean類似,java開發(fā)中使用Integer封裝int的場合也非常多,并且通常用int表示的數(shù)值通常都非常小。SUN
SDK中對Integer的實例化進行了優(yōu)化,Integer類緩存了-128到127這256個狀態(tài)的Integer,如果使用Integer.valueOf(int
i),傳入的int范圍正好在此內(nèi),就返回靜態(tài)實例。這樣如果我們使用Integer.valueOf代替new
Integer的話也將大大降低內(nèi)存的占用。如果您的系統(tǒng)要在不同的SDK(比如IBM
SDK)中使用的話,那么可以自己做了工具類封裝一下,比如IntegerUtils.valueOf(),這樣就可以在任何SDK中都可以使用這種特性。
(3)用StringBuffer代替字符串相加
這個我就不多講了,因為已經(jīng)被人講過N次了。我只想將一個不是笑話的笑話,我在看國內(nèi)某“著名”java開發(fā)的WEB系統(tǒng)的源碼中,竟然發(fā)現(xiàn)其中大量的使用字符串相加,一個拼裝SQL語句的方法中竟然最多構(gòu)造了將近100個string實例。無語中!
(4)過濫使用哈希表
有一定開發(fā)經(jīng)驗的開發(fā)人員經(jīng)常會使用hash表(hash表在JDK中的一個實現(xiàn)就是HashMap)來緩存一些數(shù)據(jù),從而提高系統(tǒng)的運行速度。比如使用HashMap緩存一些物料信息、人員信息等基礎(chǔ)資料,這在提高系統(tǒng)速度的同時也加大了系統(tǒng)的內(nèi)存占用,特別是當(dāng)緩存的資料比較多的時候。其實我們可以使用操作系統(tǒng)中的緩存的概念來解決這個問題,也就是給被緩存的分配一個一定大小的緩存容器,按照一定的算法淘汰不需要繼續(xù)緩存的對象,這樣一方面會因為進行了對象緩存而提高了系統(tǒng)的運行效率,同時由于緩存容器不是無限制擴大,從而也減少了系統(tǒng)的內(nèi)存占用。現(xiàn)在有很多開源的緩存實現(xiàn)項目,比如ehcache、oscache等,這些項目都實現(xiàn)了FIFO、MRU等常見的緩存算法。
(5)避免過深的類層次結(jié)構(gòu)和過深的方法調(diào)用
因為這兩者都是非常占用內(nèi)存的(特別是方法調(diào)用更是堆棧空間的消耗大戶)。
(6)變量只有在用到它的時候才定義和實例化。
(7)盡量避免使用static變量
類內(nèi)私有常量可以用final來代替。
java內(nèi)存管理的思想(主要來源于thinking in java)
Java內(nèi)存管理特點
Java一個最大的優(yōu)點就是取消了指針,由垃圾收集器來自動管理內(nèi)存的回收。程序員不需要通過調(diào)用函數(shù)來釋放內(nèi)存。
1、Java的內(nèi)存管理就是對象的分配和釋放問題。
在Java中,程序員需要通過關(guān)鍵字new為每個對象申請內(nèi)存空間
(基本類型除外),所有的對象都在堆
(Heap)中分配空間。
對象的釋放是由GC決定和執(zhí)行的。
在Java中,內(nèi)存的分配是由程序完成的,而內(nèi)存的釋放是由GC完成的,這種收支兩條線的方法簡化了程序員的工作。但也加重了JVM的工作。這也是Java程序運行速度較慢的原因之一。
GC釋放空間方法:
監(jiān)控每一個對象的運行狀態(tài),包括對象的申請、引用、被引用、賦值等。當(dāng)該對象不再被引用時,釋放對象。
2、內(nèi)存管理結(jié)構(gòu)
Java使用有向圖的方式進行內(nèi)存管理,對于程序的每一個時刻,我們都有一個有向圖表示JVM的內(nèi)存分配情況。
(連通子圖)與這個根頂點不可達(注意,該圖為有向圖),那么我們認為這個(這些)對象不再被引用,可以被GC回收。
3、使用有向圖方式管理內(nèi)存的優(yōu)缺點
Java使用有向圖的方式進行內(nèi)存管理,可以消除引用循環(huán)的問題,例如有三個對象,相互引用,只要它們和根進程不可達的,那么GC也是可以回收它們的。
這種方式的優(yōu)點是管理內(nèi)存的精度很高,但是效率較低。
++:
另外一種常用的內(nèi)存管理技術(shù)是使用計數(shù)器,例如COM模型采用計數(shù)器方式管理構(gòu)件,它與有向圖相比,精度行低(很難處理循環(huán)引用的問題),但執(zhí)行效率很高。
★ Java的內(nèi)存泄露
Java雖然由GC來回收內(nèi)存,但也是存在泄露問題的,只是比C++小一點。
1、與C++的比較
c++所有對象的分配和回收都需要由用戶來管理。即需要管理點,也需要管理邊。若存在不可達的點,無法回收分配給那個點的內(nèi)存,導(dǎo)致內(nèi)存泄露。存在無用的對象引用,自然也會導(dǎo)致內(nèi)存泄露。
Java由GC來管理內(nèi)存回收,GC將回收不可達的對象占用的內(nèi)存空間。所以,Java需要考慮的內(nèi)存泄露問題主要是那些被引用但無用的對象——即指要管理邊就可以。被引用但無用的對象,程序引用了該對象,但后續(xù)不會再使用它。它占用的內(nèi)存空間就浪費了。
如果存在對象的引用,這個對象就被定義為“活動的”,同時不會被釋放。
2、Java內(nèi)存泄露處理
處理Java的內(nèi)存泄露問題:確認該對象不再會被使用。
典型的做法——
把對象數(shù)據(jù)成員設(shè)為null
從集合中移除該對象
注意,當(dāng)局部變量不需要時,不需明顯的設(shè)為null,因為一個方法執(zhí)行完畢時,這些引用會自動被清理。
例子:
List myList=new ArrayList();
for (int i=1;i<100; i++) {
Object o=new
Object();
myList.add(o);
o=null;
}
//此時,所有的Object對象都沒有被釋放,因為變量myList引用這些對象。
當(dāng)myList后來不再用到,將之設(shè)為null,釋放所有它引用的對象。之后GC便會回收這些對象占用的內(nèi)存。
★ 對GC操作
對GC的操作并不一定能達到管理內(nèi)存的效果。
GC對于程序員來說基本是透明的,不可見的。我們只有幾個函數(shù)可以訪問GC,例如運行GC的函數(shù)System.gc(),System.。
但是根據(jù)Java語言規(guī)范定義,
System.gc()函數(shù)不保證JVM的垃圾收集器一定會執(zhí)行。因為,不同的JVM實現(xiàn)者可能使用不同的算法管理GC。通常,GC的線程的優(yōu)先級別較低。
JVM調(diào)用GC的策略有很多種,有的是內(nèi)存使用到達一定程度時,GC才開始工作,也有定時執(zhí)行的,有的是平緩執(zhí)行GC,有的是中斷式執(zhí)行GC。但通常來說,我們不需要關(guān)心這些。除非在一些特定的場合,GC的執(zhí)行影響應(yīng)用程序的性能,例如對于基于Web的實時系統(tǒng),如網(wǎng)絡(luò)游戲等,用戶不希望GC突然中斷應(yīng)用程序執(zhí)行而進行垃圾回收,那么我們需要調(diào)整GC的參數(shù),讓GC能夠通過平緩的方式釋放內(nèi)存,例如將垃圾回收分解為一系列的小步驟執(zhí)行,Sun提供的HotSpot
JVM就支持這一特性。
★ 內(nèi)存泄露檢測
市場上已有幾種專業(yè)檢查Java內(nèi)存泄漏的工具,它們的基本工作原理大同小異,都是通過監(jiān)測Java程序運行時,所有對象的申請、釋放等動作,將內(nèi)存管理的所有信息進行統(tǒng)計、分析、可視化。開發(fā)人員將根據(jù)這些信息判斷程序是否有內(nèi)存泄漏問題。這些工具包括Optimizeit
Profiler,JProbe Profiler,JinSight , Rational 公司的Purify等。
在運行過程中,我們可以隨時觀察內(nèi)存的使用情況,通過這種方式,我們可以很快找到那些長期不被釋放,并且不再使用的對象。我們通過檢查這些對象的生存周期,確認其是否為內(nèi)存泄露。
★ 軟引用
特點:只有當(dāng)內(nèi)存不夠的時候才回收這類內(nèi)存,同時又保證在Java拋出OutOfMemory異常之前,被設(shè)置為null。
保證最大限度的使用內(nèi)存而不引起OutOfMemory異常。
在某些時候?qū)浺玫氖褂脮档蛻?yīng)用的運行效率與性能,例如:應(yīng)用軟引用的對象的初始化過程較為耗時,或者對象的狀態(tài)在程序的運行過程中發(fā)生了變化,都會給重新創(chuàng)建對象與初始化對象帶來不同程度的麻煩。
用途:
可以用于實現(xiàn)一些常用資源的緩存,實現(xiàn)Cache的功能
處理一些占用內(nèi)存大而且聲明周期較長,但使用并不頻繁的對象時應(yīng)盡量應(yīng)用該技術(shù)
★ java程序設(shè)計中有關(guān)內(nèi)存管理的經(jīng)驗
1.最基本的建議是盡早釋放無用對象的引用。如:...
A a = new A();
//應(yīng)用a對象
a = null; //當(dāng)使用對象a之后主動將其設(shè)置為空
….
注:如果a 是方法的返回值,不要做這樣的處理,否則你從該方法中得到的返回值永遠為空,而且這種錯誤不易被發(fā)現(xiàn)、排除
2.盡量少用finalize函數(shù)。它會加大GC的工作量。
3.如果需要使用經(jīng)常用到的圖片,可以使用soft應(yīng)用類型。它盡可能把圖片保存在內(nèi)存中
4.注意集合數(shù)據(jù)類型,包括數(shù)組、樹、圖、鏈表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對GC來說,回收更為復(fù)雜。
5.盡量避免在類的默認構(gòu)造器中創(chuàng)建、初始化大量的對象,防止在調(diào)用其自類的構(gòu)造器時造成不必要的內(nèi)存資源浪費
6.盡量避免強制系統(tǒng)做垃圾內(nèi)8.盡量做遠程方法調(diào)用類應(yīng)用開發(fā)時使用瞬間值變量,除非遠程調(diào)用端需要獲取該瞬間值變量的值。
9.盡量在合適的場景下使用對象池技術(shù)以提高系統(tǒng)性能。存的回收,增長系統(tǒng)做垃圾回收的最終時間
7.盡量避免顯式申請數(shù)組空間