java - 内存使用率不断增加资源和任务的数量保持不变我代码的问题意见

Question

在这个练习中，我有一些问题：“客户抱怨以下组件的内存使用量不断增加，尽管资源和任务的数量保持不变。解决此问题而无需更改Resource and Runner的公共API。”
给定练习的代码是`

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;

public class Runner {
    private HashMap<Integer, Resource> resources = new HashMap<Integer, Resource>();

    public Iterable<Resource> getResources() {
        return this.resources.values();
    }

    public Resource acquireResource(int id) {
        Resource w = this.resources.getOrDefault(id, null);
        if (w == null) {
            w = new Resource(id);
            this.resources.put(id, w);
        }

        return w;
    }

    public void releaseResource(int id) {
        Resource w = this.resources.getOrDefault(id, null);
        if (w == null)
            throw new IllegalArgumentException();

        w.dispose();
    }

    public class Resource {
        private ArrayList<String> tasks = new ArrayList<String>();

        private int id;

        public int getId() {
            return this.id;
        }

        public Iterable<String> getTasks() {
            return this.tasks;
        }

        public Resource(int id) {
            this.id = id;
        }

        public void performTask(String task) {
            if (this.tasks == null)
                throw new IllegalStateException(this.getClass().getName());

            this.tasks.add(task);
        }

        public void dispose() {
            this.tasks = null;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Runner d = new Runner();

        d.acquireResource(1).performTask("Task11");
        d.acquireResource(2).performTask("Task21");
        System.out.println(String.join(", ", d.acquireResource(2).getTasks()));
        d.releaseResource(2);
        Iterable it = d.getResources();
        d.acquireResource(1).performTask("Task12");
        System.out.println(String.join(", ", d.acquireResource(1).getTasks()));
        d.releaseResource(1);
    }
}

我认为此练习的解决方案应如下所示：

public void releaseResource(int id) {
    Resource w = this.resources.getOrDefault(id, null);
    if (w == null)
        throw new IllegalArgumentException();
    this.resources.remove(id);
    w.dispose();
}

换句话说，我应该从资源hashTable中删除任务的ID。
这样正确吗？我应该在代码中添加或更改其他内容吗？

Answer 1

简短的答案：从资源映射中删除ID（就像您在代码段中所做的一样）是正确的方法。

长答案：问题代码的问题在于，仅调用w.dispose()只会从Resource对象中删除任务列表，这可能是最消耗内存的部分，但不是唯一的。

就像kaan在注释中解释的那样，该内存由java垃圾回收器释放，该垃圾回收器删除了堆内存中的每个对象，该对象不再被任何其他对象引用（因此无法访问和未使用）。因此，在调用w.dispose()之后，任务列表将从内存中删除。

现在的问题是HashMap<Integer, Resource>，因为java中的HashMap在内部只是一个大小增加的数组（由于将元素添加到该数组的方式，它有点复杂，但实际上，实际上只是一个数组以存储对象）。

从HashMap的源代码：

/**
 * The table, initialized on first use, and resized as
 * necessary. When allocated, length is always a power of two.
 * (We also tolerate length zero in some operations to allow
 * bootstrapping mechanics that are currently not needed.)
 */
transient Node<K,V>[] table;

此数组包含添加到 Node的每个 HashMap。现在，由于 HashMap尝试默认情况下仅将Nodes放入阵列中字段的75％（使其空间效率降低，但速度更快），因此当添加许多 Node时，其大小必须增大。

从 HashMap的源代码中：

/**
 * Implements Map.put and related methods
 *
 * @param hash hash for key
 * @param key the key
 * @param value the value to put
 * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
 * @param evict if false, the table is in creation mode.
 * @return previous value, or null if none
 */
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
               boolean evict) {
    //...
    if (++size > threshold)
        resize();
    //...
}

/**
 * Initializes or doubles table size.  If null, allocates in
 * accord with initial capacity target held in field threshold.
 * Otherwise, because we are using power-of-two expansion, the
 * elements from each bin must either stay at same index, or move
 * with a power of two offset in the new table.
 *
 * @return the table
 */
final Node<K,V>[] resize() {
    //...
}

这意味着当您仅向 HashMap添加新条目（即使它们很小）时， HashMap的大小也会增加，因此尽管 table对象上调用了>方法。

但是，如果您从 dispose()中删除​​条目，则不需要调整大小（或至少不需要那么频繁），并且程序的已用内存不会一直在增长。