内存分配过度是 java 中常见的性能问题，原因包括创建新对象、调用库方法和使用集合框架。减少内存分配的技巧包括复用对象、优先使用不可变类型、谨慎使用库方法、使用集合框架的正确方法和考虑值类型。实战案例表明，通过避免分配并存储局部变量来优化内存分配，可以显著提高性能。

如何减少 Java 函数中的内存分配
过度内存分配是 Java 中一种常见的性能问题。它会导致应用程序的停顿，甚至 OutOfMemoryError。减少内存分配对于提高 Java 应用程序的性能至关重要。

常见原因
内存分配是由以下原因引起的：

• 创建新对象
• 调用库方法
• 使用集合框架
• 调用不可变的数据结构上的方法

减少内存分配的技巧

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1. 复用对象
避免频繁创建新对象。相反，请复用现有的对象或使用对象池。

// 使用对象池而不是创建新对象
ObjectPool<Object> pool = new ObjectPool<>();
Object object = pool.borrowObject();
// ... 使用对象
pool.returnObject(object);

2. 优先使用不可变类型
不可变类型在内存中不会改变。这消除了为修改而创建副本的需要。

// 使用不可变集合而不是可变集合
List<String> immutableList = Collections.unmodifiableList(mutableList);

3. 谨慎使用库方法
一些库方法在后台进行大量分配。例如，将 String 转换为 StringBuilder。了解这些方法并谨慎使用它们。

// 避免将 String 转换为 StringBuilder，因为它会产生大量分配
String s = "my-string";
StringBuilder sb = new StringBuilder(s); // 避免

4. 使用集合框架的正确方法
集合框架提供大量的方法。选择最不会产生内存分配的方法。

// 使用 set(int index, E element) 而不是 clear() 然后添加所有元素
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.set(0, 10); // 比 clear() + add(10) 分配更少

5. 考虑值类型
值类型在堆上不分配内存，因此它们可以减少内存分配。

// 使用 int 而不是 Integer
int value = 10; // 无分配
Integer boxedValue = Integer.valueOf(10); // 产生分配

实战案例

考虑这样一个函数，它遍历一个字符串数组并查找最长的字符串：

public String findLongestString(String[] arr) {
    int maxLength = 0;
    String longestString = "";
    for (String s : arr) {
        if (s.length() > maxLength) {
            maxLength = s.length();
            longestString = s;
        }
    }
    return longestString;
}

此函数导致大量内存分配，因为 s.length() 调用将在每次迭代中创建长度为 1 的新字符串。

优化后的代码：

public String findLongestString(String[] arr) {
    int maxLength = 0;
    String longestString = "";
    for (String s : arr) {
        int len = s.length(); // 将长度存储在局部变量中
        if (len > maxLength) {
            maxLength = len;
            longestString = s;
        }
    }
    return longestString;
}

通过将 s.length() 的结果存储在局部变量中，消除了每次迭代中的分配。此外，此代码还避免在副本分配中存储 s 本身。

通过遵循这些技巧并考虑实战案例，您可以有效地减少 Java 函数中的内存分配，从而提高其性能。

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