可怕的性能& Java 8构造函数引用的大堆占用量？

Question

我只是在我们的生产环境中有一个相当不愉快的经历，导致了OutOfMemoryErrors: heapspace..。

我跟踪这个问题是因为我在一个函数中使用了ArrayList::new。

为了验证通过声明的构造函数(t -> new ArrayList<>())执行比正常创建更糟糕的操作，我编写了以下小方法：

public class TestMain {
  public static void main(String[] args) {
    boolean newMethod = false;
    Map<Integer,List<Integer>> map = new HashMap<>();
    int index = 0;

    while(true){
      if (newMethod) {
        map.computeIfAbsent(index, ArrayList::new).add(index);
     } else {
        map.computeIfAbsent(index, i->new ArrayList<>()).add(index);
      }
      if (index++ % 100 == 0) {
        System.out.println("Reached index "+index);
      }
    }
  }
}

在索引达到30k后，使用newMethod=true;运行该方法将导致OutOfMemoryError失败。使用newMethod=false;，该程序不会失败，但会一直执行到死亡(索引很容易达到1.5百万)。

为什么ArrayList::new会在堆中创建这么多的Object[]元素，以至于导致OutOfMemoryError的速度如此之快？

(顺便说一句，当集合类型为HashSet时也会发生这种情况。)

Answer 1

在第一种情况(ArrayList::new)中，您使用的是接受初始容量参数的constructor，而在第二种情况下，则不是。较大的初始容量(代码中的index)会导致分配大量的Object[]，从而导致OutOfMemoryError。

下面是两个构造函数的当前实现：

public ArrayList(int initialCapacity) {
    if (initialCapacity > 0) {
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    } else if (initialCapacity == 0) {
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    }
}
public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

在HashSet中也会发生类似的情况，除非在调用add之前不会分配数组。

Answer 2

computeIfAbsent签名如下：

V computeIfAbsent(K key, Function<? super K, ? extends V> mappingFunction)

因此，mappingFunction是接收一个参数的函数。在您的例子中，K = Integer和V = List<Integer>，因此签名变成(省略PECS)：

Function<Integer, List<Integer>> mappingFunction

当您在需要使用ArrayList::new的地方编写Function<Integer, List<Integer>>时，编译器会查找合适的构造函数，即：

public ArrayList(int initialCapacity)

所以从本质上说，您的代码相当于

map.computeIfAbsent(index, i->new ArrayList<>(i)).add(index);

您的键被视为initialCapacity值，这会导致不断增加的数组的预分配，这当然会很快导致OutOfMemoryError。

在这种情况下，构造函数引用不合适。用兰巴斯代替。如果Supplier<? extends V>在computeIfAbsent中使用，那么ArrayList::new是合适的。