Java Object[]和缓存交易

Question

Java Object[]和缓存交易

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我们知道，当内存被移动到CPU的L缓存时，它是通过缓存行进行移动的，因此整个缓存替换性能优化...

在Java中，如果我们定义一个数组，JMM保证为每个元素分配的内存将按顺序分配。但是，如果我们有一个引用数组，则这些引用可以随机指向内存中的不同位置。

我的问题是Java是否按顺序分配实际对象内存？我们有哪些底层优化？

例如，如果我们声明int[]，我们可以确信它们实际上都是按顺序在内存中的，但如果我们定义一个NewType（类似于结构），其中有两个int字段，并声明NewType[]，那么Java会找出并保持实际内存的顺序吗？

- vach

也许我错了。内存分配和JVM不能混合使用。JVM根据需要进行动态内存分配（从技术上讲，这是因为在那个时间点资源可用性最好）。 - Srinath Ganesh

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一个单独的对象会在一个单独的块中分配。与此相关的是GC是深度优先还是广度优先复制。这两种变体都存在于Hotspot中。在这里，您可以找到一些相关信息：http://www.oracle.com/technetwork/server-storage/ts-6434-159339.pdf - eckes

不太明白“GC是深度优先还是广度优先复制”的意思，你能否提供一些相关链接吗？（我已经搜索过了，但没有找到合适的结果） - vach

2个回答

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但如果我们定义一个类似于结构体的NewType，其中有两个int字段，并声明NewType []，Java会找出并保留实际内存顺序吗？

在这种情况下，Java不太友好，因为除了原始类型之外，Java数组不是紧密打包的数据结构，它们是指向在内存中其他位置分配的对象的引用数组。

也就是说，从数组到对象本身将至少存在一级间接性。这个问题通常被称为“指针追踪”。

也就是说，通常内存布局看起来像这样：

HlRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR0HR0iii0HR0iii0HR0iii0HR0iii0HR0iii0HR0iii0HR0iii0
         Array             | Obj  | Obj  | Obj  | Obj  | Obj  | Obj  | Obj  |

H = object header
l = array length
R = reference
i = int
0 = various types of padding

你可以使用jol来检查对象的内存布局。

JDK开发人员正在研究值类型，作为Valhalla项目的一部分，这将最终允许存在紧凑数组，这可能是Panama项目的一部分，但这仍然遥远。

与此同时，有第三方项目旨在提供类似的功能：

其他项目要么使用离堆存储（例如通过sun.misc.Unsafe），要么使用对ByteBuffer / byte[]数组的视图来创建紧凑、高缓存友好的数据结构，但代价是更复杂的API。

- the8472

哇，谢谢！这些信息非常有用 :) 我之前完全不知道 JOL。 - vach

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可以查看英文原文，
原文链接

- Peter Lawrey · Accepted Answer

我的问题是，Java是否按顺序分配实际对象内存？大部分情况下，OpenJDK/Oracle JVM确实会这样做。有时不会的情况包括：在tenured space中分配大型对象时；您的TLAB已满并且需要获取另一个TLAB。然而，在TLAB内部，它只是按顺序在内存中分配。声明NewType[]时，Java不会强制执行任何操作，也不会随意在内存中随机分配对象。通常情况下，每个new对象都会紧跟在上一个对象后面。