BigInteger占用了大量内存

Question

我有以下代码需要测试：

import java.math.BigInteger;
import java.util.Random;

public class TestBigInteger {

    public static void main(String[] args) {
        BigInteger bigInteger = BigInteger.probablePrime(32, new Random())
                .multiply(BigInteger.probablePrime(32, new Random()));
        BigInteger n = BigInteger.probablePrime(20, new Random());
        while (!Thread.interrupted()) {
            bigInteger.mod(n);
        }

    }
}

我从jconsole中得到了以下的图表：

为什么会这样呢？如果我的bigInteger只有64位长度，为什么模运算会占用很多内存？

- Tony

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因为垃圾回收器不会在每个对象之后运行，它会在内存达到一定阈值时运行，然后清理所有旧引用。 - Ferrybig

嗯，它正在创建垃圾。BigInteger.mod()会创建多个对象，而你只是将它们丢弃。但是你可以偶尔看到GC清理这些垃圾。 - Kayaman

为什么你说BigInteger是8字节？作为对象，它至少有12个字节的头部加上信息。我不知道BigInteger的内部结构，但我认为它的信息远远超过8字节。此外，对象按8的倍数排列..所以..真的不能是64位。 - Jack

@Jack，我的意思是bigInteger是两个32位数字的乘积。所以我认为bigInteger是64位的。 - Tony

Answer 1

这并不是保留了大量内存，而是产生了很多垃圾。

    while (!Thread.interrupted()) {
        bigInteger.mod(n); // create a new objects each time.
    }

这个循环尽可能快地创建垃圾（还有一点CPU工作），因此您应该预期看到内存使用情况非常活跃。

为什么模数运算会占用大量内存，即使我的bigInteger只有64位长度？

这会增加内存使用量，因为计算所花费的实际CPU时间相对较少。如果您有一个更大的数字，它将比创建对象使用更多的CPU时间。现在它花费更多的时间来创建垃圾，而不是使用CPU。

顺便说一句，我建议使用Java 6的VisualVM和Java 7的Java Mission Control，而不是jconsole。

- Peter Lawrey

Answer 2

函数BigInteger.mod使用了BigInteger.remainder函数，该函数会创建一些MutableBigInteger对象。

而您通过调用以下代码创建了大量对象：

 while (!Thread.interrupted()) {
        bigInteger.mod(n); // create a new large object each time.
 }

- user987339

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我在注意到数字是“64位”之后改变了我的评论。 ;) - Peter Lawrey

好的，我注意到了 :) - user987339