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Java緩沖區(qū)類型與原生數(shù)組哪個(gè)垃圾回收更快

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使用 C 語言開發(fā)時(shí),必須手動(dòng)分配和釋放內(nèi)存,這是一個(gè)容易出錯(cuò)的過程。相反,像 Java 這樣的之后的一些語言通常會(huì)自動(dòng)管理內(nèi)存。Java 依賴于垃圾回收。實(shí)際上,內(nèi)存是根據(jù)需要來分配,然后 Java 發(fā)現(xiàn)哪些數(shù)據(jù)不再訪問,并回收相應(yīng)的內(nèi)存。垃圾回收過程既快速又安全,但是它不是免費(fèi)的:盡管進(jìn)行了數(shù)十年的優(yōu)化,但它仍然可能給開發(fā)人員帶來一些麻煩。

Java 具有原生數(shù)組(例如 int[] 類型),這些數(shù)組通常在 Java 堆上分配。也就是說,它們由 Java 作為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分配和管理,并進(jìn)行垃圾回收。

Java 還具有 Buffer 類型,如 IntBuffer,它是一種高級(jí)抽象,可以由原生 Java 數(shù)組實(shí)現(xiàn),也可以由其他數(shù)據(jù)源(包括 Java 堆外數(shù)據(jù))來實(shí)現(xiàn)。因此,可以使用 Buffer 類型來避免過多地依賴 Java 堆。

與原生數(shù)組相比,Buffer 會(huì)存在一定性能損失。我不是說 Buffer 慢。事實(shí)上,如果在 Buffer 和流(DataInputStream)之間做一個(gè)選擇,你應(yīng)該更傾向于 Buffer 類型。然而,根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn),Buffer 在性能方面不如原生數(shù)組。

我可以用 new int[50000] 或 IntBuffer.allocate(50000) 來創(chuàng)建一個(gè)包含 50,000 個(gè)整數(shù)的數(shù)組。后者本質(zhì)上應(yīng)該是創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組(在 Java 堆上),然后用 IntBuffer 接口來包裝。

一個(gè)可能的直覺是,用高級(jí)接口包裝一個(gè)數(shù)組應(yīng)該是免費(fèi)的。雖然高層次的抽象確實(shí)可以不帶來性能上的損失(有時(shí)甚至可以帶來性能上的提升),但是否會(huì)帶來性能上的提升是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)問題。你絕對(duì)不應(yīng)該只是假設(shè)你的抽象是免費(fèi)得來的。

因?yàn)槲以谧鲆粋€(gè)經(jīng)驗(yàn)陳述,但我可以用最簡單的測試來證明它,比如給數(shù)組 以及 IntBuffer 中的每個(gè)元素加 1。

for(int k = 0; k  < s.array.length; k++) {     s.array[k] += 1;}
for(int k = 0; k  < s.buffer.limit(); k++) {     s.buffer.put(k, s.buffer.get(k) + 1);}

我在臺(tái)式機(jī)(OpenJDK 14,4.2 GHz Intel 處理器)上得到結(jié)果如下:

Java緩沖區(qū)類型與原生數(shù)組哪個(gè)垃圾回收更快

也就是說,在此測試中,數(shù)組比 IntBuffers 快 4 倍以上。

如果有興趣,你也可以自己運(yùn)行以下基準(zhǔn)測試。

https://github.com/lemire/Code-used-on-Daniel-Lemire-s-blog/tree/master/2020/11/30

我的看法是,Java 針對(duì)數(shù)組的許多優(yōu)化不適用于 Buffer 類型。

當(dāng)然,我們無法得知 Buffer 從 Java 堆外映射時(shí)發(fā)生了什么,根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn),情況可能很糟。

Buffer 類型并不會(huì)讓原生數(shù)組過時(shí),至少在性能方面。

到此,關(guān)于“Java緩沖區(qū)類型與原生數(shù)組哪個(gè)垃圾回收更快”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí),快去試試吧!若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí),請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章!


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