非运行时分配解决方案——ArrayList

Question

我正在用 Java 制作游戏。我需要针对我的ArrayList 引起的当前运行时分配的一些解决方案。垃圾收集器每隔一分钟或 30 秒就会开始运行，因为我通过这个收集器调用绘制和更新方法。

我应该如何做一个非运行时分配解决方案？

提前致谢，如果需要，我的代码从我的 Manager 类发布在下面，其中包含对象的 ArrayList。：

一些代码：

@Override
public void draw(GL10 gl) {
  final int size = objects.size();
  for(int x = 0; x < size; x++) {
    Object object = objects.get(x);
    object.draw(gl);
  }
}

public void add(Object parent) {
  objects.add(parent);
}

     //Get collection, and later we call the draw function from these objects
public ArrayList<Object> getObjects() {
   return objects;
}

public int getNumberOfObjects() {
   return objects.size();
}

更多解释： 我与此混合的原因是（1）我看到ArrayList 实现很慢并导致滞后，以及（2）我想合并对象/组件一起。当从我的 Thread 类触发更新调用时，它会通过我的集合，使用管理器的更新功能将内容发送到树/图。

当查看一个开源项目 Replica Island 时，我发现他使用了他自己编写的替代类 FixedSizeArray。由于我不太擅长 Java，所以我想让事情变得更简单，现在我正在寻找另一种解决方案。最后，他解释了他为什么要参加特殊课程：

FixedSizeArray 是标准 Java 集合（如 ArrayList）的替代方案。它旨在提供一个固定长度的连续数组，无需需要任何运行时分配即可对其进行访问、排序和搜索。此实现区分数组的“容量”（它可以包含的最大对象数）和数组的“计数”（插入数组的当前对象数）。诸如 set() 和 remove() 之类的操作只能对已经显式 add()-ed 到数组中的对象进行操作；即大于 getCount() 但小于 getCapacity() 的索引不能单独使用。

Answer 1

我看到 ArrayList 的实现速度很慢并且会导致滞后...

如果您看到这一点，那么您就是在误解证据并得出不合理的结论。 ArrayList 并不慢，也不会导致延迟……除非您以特别次优的方式使用该类。

数组列表分配内存的唯一时间是创建列表、添加更多元素、复制列表或调用iterator()。

• 创建数组列表时，会创建2个java对象；一个用于 ArrayList，一个用于其后备数组。如果您使用initialCapacity 参数并给出适当的值，您可以安排后续更新不会分配内存。

• 当您添加或插入一个元素时，数组列表可能分配一个新对象。但这只发生在后备数组太小而无法容纳所有元素的情况下，并且当它确实发生时，新的后备数组通常是旧数组的 两倍。因此插入 N 个元素将导致最多 log2(N) 分配。此外，如果您使用适当的initialCapacity 创建数组列表，则可以保证在添加或插入时有零分配。

• 当您将一个列表复制到另一个列表或数组时（使用 toArray 或复制构造函数），您将获得 1 或 2 个分配。

• iterator() 方法在您每次调用它时都会创建一个新对象。但是您可以通过使用显式索引变量List.size() 和List.get(int) 进行迭代来避免这种情况。 （注意for (E e : someList) { ... } 隐式调用List.iterator()。）

（像Collections.sort 这样的外部操作确实需要额外的分配，但这不是数组列表的错。任何列表类型都会发生这种情况。）

简而言之，使用数组列表获得大量分配的唯一方法是创建大量数组列表，或者不明智地使用它们。

您发现的FixedSizedArray 课程听起来像是在浪费时间。听起来这相当于创建一个具有初始容量的ArrayList ...如果初始容量错误，它将中断。写它的人可能不太了解 Java 集合。

Answer 2

不太清楚你在问什么，但是：

如果您在编译时知道集合中应该包含哪些对象，请将其设为数组而不是 ArrayList，并将内容设置在初始化块中。

Object[] objects = new Object[]{obj1,obj2,obj3};

Answer 3

是什么让您认为您知道 GC 正在回收什么？您是否分析过您的应用程序？

Answer 4

“非运行时分配”是什么意思？在这种情况下，我什至不确定您所说的“分配”是什么意思……分配内存？显然，这是在运行时完成的。您显然也不是指在编译时已知的任何类型的固定对象池，因为您的代码允许以几种不同的方式将对象添加到列表中（并不是说您可以在编译时为它们分配任何东西即使你是）。

除此之外，您发布的代码中的任何内容都不会导致垃圾收集。只有当程序中没有任何东西对它们有强引用时，才能对对象进行垃圾收集，并且您发布的代码只允许将对象添加到 ArrayList （尽管它们可以通过调用 getObjects() 并从中删除，当然） .只要您不从objects 列表中删除对象，您就不会重新分配objects 以指向不同的列表，并且包含它的对象本身不适合垃圾回收，没有任何对象它包含的内容也可用于垃圾收集。

所以基本上，您发布的代码没有任何具体问题，并且您的问题没有任何意义。也许您可以提供更多详细信息，或者可以更好地解释您的问题到底是什么以及您想要什么。如果是这样，请尝试将其添加到您的问题中。

编辑：

从FixedSizeArray 的描述和我查看的代码来看，它似乎在很大程度上等同于使用特定数组容量初始化的ArrayList（使用采用int initialCapcacity 的构造函数），除了它如果在其数组已满时尝试添加某些内容，则会在运行时失败，ArrayList 将自行扩展以容纳更多并继续正常工作。老实说，这似乎是一个毫无意义的课程，可能是因为作者没有真正理解ArrayList而写的。

还要注意，它关于“不需要任何运行时分配”的声明有点误导......它当然必须在创​​建数组时分配一个数组，但如果它的初始数组它只是拒绝分配一个新数组填上。您可以使用ArrayList 实现相同的目的，只需给它一个initialCapacity，它至少大到足以容纳您将添加到其中的最大数量的对象。如果你这样做了，而且你确实确保你永远不会向它添加超过该数量的对象，它就永远不会在创建后分配一个新数组。

但是，这与您所说的有关垃圾收集的问题没有任何关系，而且您的代码仍然没有显示任何会导致大量对象被垃圾收集的内容。如果有任何问题，可能与实际调用 add 和 getObjects 方法的代码及其所做的事情有关。