Java OutOfMemoryError 奇怪的行为

Question

假设我们的最大内存为 256M，为什么这段代码可以工作:

public static void main(String... args) {
  for (int i = 0; i < 2; i++)
  {
      byte[] a1 = new byte[150000000];
  }
  byte[] a2 = new byte[150000000];
}

但是这个抛出了 OOME？

public static void main(String... args) {
  //for (int i = 0; i < 2; i++)
  {
      byte[] a1 = new byte[150000000];
  }
  byte[] a2 = new byte[150000000];
}

Answer 1

为了正确看待事情，请考虑使用 -Xmx64m 运行此代码:

static long sum;
public static void main(String[] args) {
  System.out.println("Warming up...");
  for (int i = 0; i < 100_000; i++) test(1);
  System.out.println("Main call");
  test(5_500_000);
  System.out.println("Sum: " + sum);
}

static void test(int size) {
//  for (int i = 0; i < 1; i++)
  {
    long[] a2 = new long[size];
    sum += a2.length;
  }
  long[] a1 = new long[size];
  sum += a1.length;
}

根据您是否进行热身或跳过它，它会吹或不吹。这是因为 JIT 代码正确地 null 输出了 var，而解释后的代码则不然。这两种行为在 Java 语言规范下都是可接受的，这意味着您将受到 JVM 的支配。

^{在 OS X 上使用 Java HotSpot(TM) 64 位服务器 VM(版本 23.3-b01，混合模式) 进行了测试。}

字节码分析

使用 for 循环查看字节码(简单代码，没有 sum 变量):

static void test(int);
  Code:
   0: iconst_0
   1: istore_1
   2: goto  12
   5: iload_0
   6: newarray long
   8: astore_2
   9: iinc  1, 1
   12:  iload_1
   13:  iconst_1
   14:  if_icmplt 5
   17:  iload_0
   18:  newarray long
   20:  astore_1
   21:  return

没有:

static void test(int);
  Code:
   0: iload_0
   1: newarray long
   3: astore_1
   4: iload_0
   5: newarray long
   7: astore_1
   8: return

在任何一种情况下都不会显式地进行 null 处理，但请注意，在 no-for 示例中，实际上会重用相同的内存位置，这与 例如。如果有的话，这会导致与观察到的行为相反的期望。

一个转折...

根据我们从字节码中了解到的信息，尝试运行以下命令:

public static void main(String[] args) {
  {
    long[] a1 = new long[5_000_000];
  }
  long[] a2 = new long[0];
  long[] a3 = new long[5_000_000];
}

没有抛出 OOME。注释掉a2的声明，又回来了。我们分配更多，但占用更少？看一下字节码:

public static void main(java.lang.String[]);
  Code:
     0: ldc           #16                 // int 5000000
     2: istore_1      
     3: ldc           #16                 // int 5000000
     5: newarray       long
     7: astore_2      
     8: iconst_0      
     9: newarray       long
    11: astore_2      
    12: ldc           #16                 // int 5000000
    14: newarray       long
    16: astore_3      
    17: return        

用于a1的位置2被a2重用。 OP 的代码也是如此，但现在我们用对无害的零长度数组的引用覆盖该位置，并使用另一个位置来存储对我们的大数组的引用。

总结一下...

Java 语言规范并未规定必须收集任何垃圾对象，JVM 规范仅规定在方法完成时，具有局部变量的“框架”将作为一个整体被销毁。因此，我们所目睹的所有行为都是按书本规定的。对象的不可见状态(在keppil链接到的文档中提到)只是描述在某些实现和某些情况下发生的情况的一种方式，但是绝不是任何规范行为。