Java 销毁变量

Question

最近一位开发者向我提出了这个问题，但无法提供答案...

在 Java 中，如何/何时处理变量？是吗？

假设我们有一个每秒被调用 50-75 次的 run() 方法（非常简化的示例）...

public void run() {
    long lastTime = System.nanoTime();
    double unprocessed = 0;
    int ticks = 0;
    int frames = 0;
    double nsPerTick = 1000000000.0 / 60.0;
    long now = System.nanoTime();
    unprocessed += (now - lastTime) / nsPerTick;
    lastTime = now;

    ticks++;
    tick();
    unprocessed -= 1;
}

将这些变量（lastTime、unprocessed、ticks 等）带入更高级别的范围是否会使程序运行得更好/更有效 - 使其不会被每秒创建和使用多次？

Answer 1

它不会给您带来任何性能提升，因为这些变量是在 stack 中创建的。

阅读这篇文章以了解更多关于 Java 中的对象破坏：

What method in Java is used to destroy your objects

Answer 2

Java 使用garbage collector，因此未使用的对象会被自动处理掉。在您的示例中，您仅使用局部变量，它们在堆栈上分配，这非常快（这里不涉及垃圾收集）。将这些变量移到外部函数（“范围更高”）将无济于事。

Answer 3

在 Java 中，如何/何时处理变量？是吗？

首先，让我们弄清楚一些事情。在Java中，有些东西叫做变量，有些东西叫做对象。变量和对象不是一回事。

Java 中的变量始终是其他东西的一部分：

• 局部变量是方法调用状态的一部分。当它超出范围时，它会被处理掉。这通常表示方法调用结束并且方法调用的堆栈帧从调用堆栈中弹出。

• 实例变量（或字段或属性）是对象的一部分。当对象被处理掉时，它被处理掉。

• 静态变量（或类变量）是类的一部分，只有在类被卸载时才会被释放。

在您的示例中，所有变量都是局部变量，当当前对 run() 方法的调用返回（或由于异常而终止）时，它们将被“处理掉”。

将这些变量（lastTime、unprocessed、ticks 等）带入更高级别的范围是否会使程序运行得更好/更有效 - 使其不会被每秒创建和使用多次？

没用。创建或处置局部变量的增量成本为零¹。并且使用局部变量的成本（如果有的话）小于使用实例变量的成本。唯一的成本可能是初始化它，但无论如何你都会承担这个成本；例如在每个方法调用上重新初始化实例变量。

确实，将局部变量变成实例变量可能实际上是一件坏事。这意味着该方法现在使用对象变量来表示其状态，使其不可重入。 （不清楚这是否重要。这取决于run() 方法的使用方式是否要求它是可重入的……通常情况并非如此。）

---

^{1 - 这有点过于简单了。如果您有足够多的局部变量和/或深度递归方法，那么您可能需要使用比正常更大的线程堆栈大小。额外的内存使用将是成本。}

Answer 4

这个问题的答案取决于 Java 的垃圾收集，它有一个称为“nursery gc”的较小切片，它被非常频繁地调用并且不会导致 jvm 停止。所有的局部变量都进入这个 Nursery gc。当此方法执行完成时；所有这些变量都符合 GC 条件；并在调用nursery gc 时被删除。

回答您的问题是否将这些变量移出运行方法会更好。尽管 JVM 在每个版本中都变得越来越智能；创建对象对性能的影响较小。但是即使影响很小，我仍然感到；我觉得将对象设为全局并没有什么坏处。

虽然在这种情况下所有变量都是原始的；它不会产生任何影响。

Answer 5

Id 取决于 JVM 运行模式和 JVM 版本。

但大多数 JVM 版本会这样执行：

当 JVM 在-client 模式下运行时，代码将逐行运行。

但是当JVM在-server模式下运行时，代码会被优化：

假设tick()方法是：

public void tick(){
   System.out.println("tick");
}

优化后的最终代码可能：

public void run() {
  long lastTime = System.nanoTime();
  int ticks = 0;
  int frames = 1;
  double unprocessed = (System.nanoTime() - lastTime) / 16666666.66 -1 ;
  // tick method will inline here instead of invoking tick();
  System.out.println("tick");
}