大对象集的Java内存分配答案

【问题标题】：Java Memory Allocation of large object sets大对象集的Java内存分配
【发布时间】：2012-02-28 11:06:35
【问题描述】：

我目前正在使用 Java 开发游戏引擎，但是例如在堆上分配大量对象时遇到性能问题

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();
    }
  }

}

由于分配的剪切级别，上面的代码在启动时会遭受大量的帧丢失，我想知道是否有我遗漏的东西或解决这个问题的一些文字。

更新

请求我的 GLParticle 类的数据成员。

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

【问题讨论】：

GLParticle 类有多复杂？你能发布它的数据成员吗？
init 是否在自己的线程中运行？
你能在任何图像显示之前进行初始化吗？
GLParticle 的 2k 个对象什么都不是，问题不在于分配本身。我敢打赌你初始化 GLSpriteSheet 这将是主要问题，其余的真的没什么
（您可以从 cmets 推断，有很多方法可以减轻您所描述的内容。）

标签： java memory heap-memory large-object-heap

【解决方案1】：

您可以为GLParticle 的每个成员创建十个2000 的单独数组，并使用Flyweight Pattern。在这个实现中，每个 GLParticle 都将其索引传递到GLParticleSystem 的数组中，以及包含这些数组的GLParticleSystem 实例。这稍微麻烦一些，但这是当拥有大量细粒度对象在 CPU 周期方面变得过于昂贵时尝试的第一个模式。

【讨论】：

非常感谢，我昨晚成功实现了这个，分配 3000 多个粒子没有问题。

【解决方案2】：

您正在初始化中创建新对象，您可能会发现对象池很有帮助。不是每次你想要一个对象时都创建一个对象，而是从一个大集合开始。然后，每当您需要一个对象时，您就可以使用一个预先分配的对象。

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

【讨论】：

【解决方案3】：

private static final float U = 480f; 和 V 会有所帮助。

看看 FutureTask 做这些事情。

【讨论】：

【解决方案4】：

虽然我对仅分配 2000 个对象时遇到性能问题感到有些惊讶，但我很遗憾地说，没有简单的解决方法可以解决您的问题。 Java，因为它缺少 C/C# 结构类型，与这些语言相比，在这个用例中不是一种非常有效的语言。您的问题有 3 种解决方案。

1) 在需要对象之前预先分配对象。虽然它可以工作，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分配对象池中。

2) 鉴于 GLParticle 是小对象（56 字节），如果您的使用允许，它可以重写为 GLParticles 类，用于存储固定数量的 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...
   }
}

这样更节省空间，分配（和收集）速度也更快。

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

【讨论】：