JVM调优之StringTable调优

news2024/9/23 17:21:11

jdk1.8之后，JVM内存结构如下

所谓的StringTable，即字符串常量池（以下简称串池），存放在堆内存中。

我们先介绍一下intern方法

String s = "ab";
//将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有则放入串池，会把串池中的对象返回
String s2 = s.intern();

调优方法1.因为StringTable是由HashTable实现的，所以可以适当增加HashTable桶的个数，来减少字符串放入串池所需要的时间。

示例代码：遍历文本文件，读取每一行的内容放入串池

public class Demo1_24 {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("linux.words"), "utf-8"))) {
            String line = null;
            long start = System.nanoTime();
            while (true) {
                line = reader.readLine();
                if (line == null) {
                    break;
                }
                line.intern();
            }
            System.out.println("cost:" + (System.nanoTime() - start) / 1000000);
        }


    }
}

linux.words是存放文本的文件（实际文本有四百多万行，只粘贴部分做示例）

1080
10-point
10th
11-point
12-point
16-point
18-point
1st
2
20-point
2,4,5-t
2,4-d
2D
2nd
30-30
3-D
3-d
3D
3M
3rd
48-point
4-D
4GL
4H
4th
5-point
5-T
5th
6-point
6th
7-point
7th
8-point
8th
9-point
9th
-a
A
A.
a
a'
a-
a.
A-1
A1
a1
A4
A5
AA
aa

我们运行程序,发现耗时不到1s

然后我们设置JVM运行参数，修改桶的数量为1009，再次运行

-XX:+PrintStringTableStatistics -XX:StringTableSize=1009

运行结果耗时8秒如下图

StringTable默认的桶的数量是60013，当桶的数量设置变小，哈希碰撞的概率增加，链表长度

变长，数据插入就会变慢，可以适当增加HashTable桶的个数，来减少字符串放入串池所需要的时间。

调优方法2：如果应用里有大量的字符串，而且字符串可能存在重复的问题，可以通过intern方法让字符串入池，减少字符串个数（触发垃圾回收没入池的字符串被回收掉），节约堆内存的使用

示例代码：同样是遍历上述的文本文件，将每一行的内容放入ArrayList中，循环操作10次

public class Demo1_25 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<String> address = new ArrayList<>();
        System.in.read();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("linux.words"), "utf-8"))) {
                String line = null;
                long start = System.nanoTime();
                while (true) {
                    line = reader.readLine();
                    if(line == null) {
                        break;
                    }
                    address.add(line);
                }
                System.out.println("cost:" +(System.nanoTime()-start)/1000000);
            }
        }
        System.in.read();
    }
}

运行以上代码，我们控制台输入

jvisualvm

查看字符串所占用的内存使用情况

然后我们敲下Enter执行我们的主程序，遍历文本文件，发现内存占用飙高很多

然后我们修改代码（只改了一行代码，address.add(line.intern()）

public class Demo1_25 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        List<String> address = new ArrayList<>();
        System.in.read();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("linux.words"), "utf-8"))) {
                String line = null;
                long start = System.nanoTime();
                while (true) {
                    line = reader.readLine();
                    if(line == null) {
                        break;
                    }
                     //仅修改这一处代码
                    address.add(line.intern());
                }
                System.out.println("cost:" +(System.nanoTime()-start)/1000000);
            }
        }
        System.in.read();
    }
}

再运行查看内存占用情况，下降了很多

我们循环遍历10次，会在堆中产生很多重复的字符串，而ArrayList中存放的对象都来自串池，堆中的字符串如果没被引用，会被垃圾回收掉，从而节约了堆内存的使用