java內存中大小優化

Question

我正在編寫一些需要在內存中保存大量數據的“大數據”軟件。 我用c ++寫了一個非常好的原型。 然而，實際的最終用戶通常使用Java編寫代碼，因此他們要求我也編寫Java原型。

我已經完成了java中內存占用的背景閱讀和一些初步測試。 例如，假設我有這個對象

public class DataPoint{

    int cents, time, product_id, store_id;

    public DataPoint(int cents, int time, int product_id, int store_id){
    this.cents = cents;
    this.time = time;
    this.product_id = product_id;
    this.store_id = store_id;
    }
}

在C ++中，這個結構的大小是16個字節，這是有道理的。 在Java中，我們必須是間接的。 如果我創建了例如10m的這些對象並使用Runtime.totalMemory（） - Runtime.freeMemory（）之前和之后然后根據需要進行除法，每個結構大約需要36個字節。 一個~2.4倍的內存差異非常討厭; 當我們試圖在內存中保存數億個DataPoints時，它會變得丑陋。

我在某處看到，在Java中這樣的情況下，將數據存儲為數組更好 - 實質上是基於列的存儲而不是基於行的存儲。 我想我理解這一點：基於列的方式減少了引用數量，也許JVM甚至可以智能地將整數打包成8字節的字。

我可以使用哪些其他技巧來減少內存占用的內存占用內存塊，該內存塊具有一個非常大的維度（數百萬/數十億的數據點）和一個非常小的維度（O（1）列數/變量）？

結果是將數據存儲為4個int數組，每個條目恰好使用16個字節。 經驗教訓：小對象在java中具有令人討厭的比例開銷。

Answer 1

查看數據結構在Java中占用多少內存並不是那么簡單。 totalMemory（）顯示為vm分配的空間，該空間大於實際使用情況。 您可以嘗試使用顯示數據結構空間消耗的Java分析器，它們很容易設置和運行。 一個方便的免費工具是Java自己的VisualVM ，例如顯示應用程序的內存行為，如果使用它，您還將學習Java的GC如何工作。

顯示性能足跡的VisualVM屏幕截圖（來自http://visualvm.java.net/features.html的圖片）：

如果可能的話，你還應該考慮讓變量最終。 它允許Java VM更好地優化代碼位（不確定它是否可以節省空間）。

Answer 2

首先， Java的對象總是比C++版本略大，因為該對象封裝了運行時類型信息，使您能夠執行C++無法實現的instanceof等。 此外，它還有助於您自己手動執行內存管理，因此您也可以將C++代碼的這一部分視為代碼庫的一部分。

您可以查看Flyweight模式以減少內存需求，以便重用DataPoints （使類為Immutable ）。 我假設如果你有數十億的點，你說有些可能是相同的值。
我相信這里的其他人會提供一些關於內存空間優化的具體信息

Answer 3

根據值范圍，您可以使用較小的數據類型。 對於某些成員，你可以使用byte或short嗎？