Java大对象集的内存分配

Question

我目前正在用java开发一个游戏引擎，但是在堆上分配大量对象时我遇到了性能问题，例如

public class GLParticleSystem { 

  private GLParticle[] particles = new GLParticle[2000];
  private int numberOfParticles;

  public GLParticleSystem(numberOfParticles) {
     this.numberOfParticles = numberOfParticles;
  }

  public void init() {
    for (int i = 0; i < numberOfParticles; i++) {
        particles[i] = new GLParticle();
    }
  }

}

上面的代码在启动时将遭受大量帧下降，因为剪切级别分配，我想知道是否有我遗漏的东西或一些关于解决这个问题的文字。

更新

我的GLParticle类的请求数据成员。

public class GLParticle {

    private GLSpriteSheet image = null;
    private float x;
    private float y;
    private float vX;
    private float vY;
    private float alpha;
    private float alphaStep;
    private boolean isDead;
    private long startTime;
    private long lifeTime;
    private final float u = 480f;
    private final float v = 504f;

}

谢谢加里

Answer 1

您可以为 GLParticle 的每个成员创建十个单独的 2000 数组，并使用 Flyweight 模式。在此实现中，每个 GLParticle 都会将其索引以及包含数组的 GLParticleSystem 实例传递到 GLParticleSystem 的数组中。这稍微麻烦一些，但这是当大量细粒度对象在 CPU 周期方面变得过于昂贵时要尝试的第一个模式。

Answer 2

您正在 init 中创建新对象，您可能会发现对象池很有帮助。与其每次需要一个对象时都创建对象，不如一开始就创建一个大集合。然后，每当您需要一个对象时，您都会获取一个预先分配的对象。

http://en.wikipedia.org/wiki/Object_pool_pattern

Answer 3

private static Final float U = 480f; 和 V 会有一点帮助。

看看 FutureTask 就可以做这样的事情。

Answer 4

虽然我对您仅分配 2000 个对象时出现性能问题感到有些惊讶，但我很遗憾地说，没有简单的方法可以解决您的问题。 Java 由于缺乏 C/C# 结构类型，因此与这些语言相比，在此用例中并不是一种非常高效的语言。您的问题有 3 种解决方案。

1) 在需要对象之前预先分配它们。虽然它有效，但这并不是一个很好的解决方案，因为您必须手动将未使用的对象返回到预先分配的对象池中。

2) 鉴于 GLParticle 是小对象（56 字节），如果您的用法允许，可以将其重写为 GLParticles 类，该类存储固定数量的 GLParticle 对象的数据。

class GLParticles {
   private static final float u = 480f, v = 504f;

   private GLSpriteSheet[] images;
   private float[] x, y, vX, vY, alpha, alphaStep;
   private boolean[] isDead;
   private long[] startTime, lifeTime;

   GLParticles( int size ) {
      // allocate arrays here...
   }
}

这既提高了空间效率，又提高了分配（和收集）速度。

3) 如果您使用的 JVM 有这些，请尝试优化托儿所和线程本地 GC 池的大小。