int[] 和 Integer[] 数组的内存占用

Question

我尝试创建一个整数数组（我尝试使用自己的对象，但 int 也发生了同样的情况），大小为 3000 万。我不断收到“OutOfMemoryError：Java堆空间”

Integer [] index = new Integer[30000000];
for (int i = 0 ; i < 30000000 ; i++){
    index[i] = i;
}

我使用“Runtime.getRuntime().totalMemory()”和“maxMemory()”检查了总堆空间 看到我从 64 MB 开始，最大值为 900+ MB，在运行过程中，我的堆和压碎达到 900+ MB。

现在我知道 Integer 需要 4 个字节，所以即使我乘以 30*4*1000000 我仍然只能得到大约 150-100 兆。

如果我尝试使用原始类型，例如 int，它会起作用。

我该如何解决它？

Answer 1

Java 的 int 原语将占用 4 个字节，但如果您使用像 Integer 这样的 ValueObject，它将占用更多空间。根据您的机器，单独的引用可能占用 32 或 64 位+它所包装的原语的大小。

如果空间是个问题，您可能应该只使用原始整数。

Answer 2

假设我们正在讨论基于 OpenJDK 的 32 位 JVM。

• 每个 Integer 对象都有 1 个 int 字段 - 占用 4 个字节。
• 每个 Integer 对象有 2 个头字 - 占用 8 个字节。
• 分配的粒度（我认为）是 2 个字 - 4 个字节的填充。
• Integer[] 对每个数组元素/位置有 1 个引用 - 4 个字节。

因此每个数组元素总计 20 个字节。 20 x 30 x 1,000,000 = 600,000,000 兆字节。现在添加一个事实，即分代收集器将分配至少 3 个不同大小的对象空间，并且可以轻松添加到 900+ MB。

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我该如何解决它？

• 使用 int[] 而不是 Integer。
• 如果 Integer 值主要表示 -128 到 + 127 范围内的数字，请使用 Integer.valueOf(int) 分配它们。 JLS 保证以这种方式创建的Integer 对象将被共享。 （请注意，当通过自动装箱创建 Integer 时，JLS 规定使用 valueOf。因此，事实上，此“修复”已应用在您的例如。）
• 如果您的 Integer 值主要来自较大但仍然较小的域，请考虑实现您自己的缓存以共享 Integer 对象。

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我的问题是以 Integer 为例，在我的程序中，我使用自己的对象，该对象仅保存字节数组（最大大小为 4）。当我创建它时，它占用的内存远远超过 4 个字节。

是的，会的。

假设您的类定义如下：

public class MyInt {
    private byte[] bytes = new byte[4];
}

每个 MyInt 将占用：

• MyInt 标头字 - 8 字节
• MyInt.bytes 字段 - 4 字节
• 填充 - 4 字节
• 字节数组的标头字 - 12 字节
• 数组内容 - 4 字节

现在添加 MyInt 引用占用的空间：

• 对每个 MyInt 的引用 - 4 字节

总计- MyInt[] 的每个 MyInt 元素 36 个字节。

与 Integer[] 的每个 Integer 元素 20 个字节或 int[] 的每个 int 元素 4 个字节进行比较代码>.

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如何解决这个问题？

一个 4 字节的数组包含 32 位数据。可以将其编码为int。所以修复方法与之前相同。使用 int[] 而不是 MyInt[]，或者（可能）采用上面讨论的其他想法之一。

或者，增大堆，或者使用数据库或类似的东西，这样数据就不需要保存在 RAM 中。

Answer 3

Integer 是一个占用超过 4 个字节的对象。还有多少取决于实施。你真的需要Integer吗？唯一的好处是它可以为 null。也许你可以使用“哨兵值”来代替；例如，-1 或 Integer.MIN_VALUE。

Answer 4

也许您应该使用数据库而不是大型数组，但如果您必须使用大型对象数组，您是否尝试在运行 Java 应用程序启动器时使用 -Xms 命令行参数来增加 Java 内存大小？

Answer 5

这不是您想要的，但最佳解决方案是在这个简单的示例中使用函数而不是数组。

static int index(int num) {
    return num;
}

如果您有更现实的示例，可能还可以使用其他优化。