java - 在 Java 中使用大量对象是否存在性能问题

Question

我目前正在开发一个性能是重要考虑因素的系统。它将用于使用非平凡算法（考虑整数编程问题等）处理大量数据（某些对象类型以百万计）。目前我有一个可行的解决方案，可以将所有这些数据点创建为对象。

例如，通过将它们视为数组，是否可以获得任何性能提升？在 Java 中处理大量对象是否有任何最佳实践（应该避免吗？）。

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我建议您从使用商业 CPU 和内存分析器开始。这将使您很好地了解您的瓶颈是什么。

当您将代码优化到分析器无法提出任何建议的程度时，减少垃圾并让您的内存更紧凑会更有帮助。

您可能想考虑哪些结构更适合您的 CPU 缓存，因为这可以将性能提高多达 2-5 倍。例如，您的 L3 缓存可能是 8 MB，并且比主内存快 5 倍以上。你越能压缩你的工作集以适应它越好。

顺便说一句，您的 L1 缓存是 32 KB 并且再次快了约 10 倍。

这一切都假设执行 GC 的时间不会打扰您。如果您创建了足够多的对象，您可以看到多秒甚至多分钟的 GC 停顿。

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Arrays 或 ArrayLists 具有相似的性能，尽管数组更快（高达 25%，具体取决于您对它们的处理）。您可以通过避免使用盒装原语进行计算来获得显着的性能提升，在这种情况下，唯一的解决方案是使用数组。

除此之外，创建许多短期对象会产生很少的性能成本，除了 GC 会更频繁地运行（但运行 Minor GC 的成本取决于可访问对象的数量，而不是不可访问对象的数量）。

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过早的优化是邪恶的。正如理查德在评论中所说，编写你的代码，看看它是否慢，然后改进它。如果您有疑问，请编写一个示例来模拟高负载。预先花费时间来确定这一点是值得的。

但至于你的问题...

是的，与创建原语相比，创建对象的成本更高。它还占用更多的堆空间（内存）。此外，如果您仅在短时间内使用对象，则垃圾收集器将不得不更频繁地运行，这将消耗一些 CPU。

同样，只有在您确实需要提高速度时才担心这一点。

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对算法的关键部分进行原型设计，分别测试它们，找到最慢的部分，改进，重复。尽可能长时间地保持单线程，但始终记下可以并行执行的操作。

最后，您的瓶颈可能是以下之一：

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