Java 8에서 ArrayList의 기본 용량이 이제 0 인 이유는 무엇입니까?

내가 기억 하듯이 Java 8 이전에는 기본 용량 ArrayList이 10이었습니다.

놀랍게도 기본 (무효) 생성자에 대한 주석은 여전히 ​​다음과 같이 말합니다. Constructs an empty list with an initial capacity of ten.

에서 ArrayList.java:

/**
 * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We
 * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when
 * first element is added.
 */
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

...

/**
 * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
 */
public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

기술적 10으로는 백업 어레이의 지연 초기화를 인정하면 0이 아니라. 보다:

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }

    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

어디

/**
 * Default initial capacity.
 */
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

당신이 말하는 것은 처음에 비어있는 모든 ArrayList객체 사이에서 공유되는 0 크기의 초기 배열 객체입니다 . 즉, Java 7에도 존재하는 최적화 인 용량이 느리게10 보장 됩니다.

물론 생성자 계약이 완전히 정확하지는 않습니다. 아마도 이것이 혼란의 원인 일 것입니다.

배경

Mike Duigou의 이메일입니다.

빈 ArrayList 및 HashMap 패치의 업데이트 된 버전을 게시했습니다.

http://cr.openjdk.java.net/~mduigou/JDK-7143928/1/webrev/

이 개정 된 구현은 두 클래스에 새로운 필드 를 도입 하지 않습니다 . ArrayList의 경우 백업 배열의 지연 할당은 목록이 기본 크기로 생성 된 경우에만 발생합니다. 성능 분석 팀에 따르면 ArrayList 인스턴스의 약 85 %가 기본 크기로 생성되므로이 최적화는 대부분의 경우에 유효합니다.

HashMap의 경우 버킷 배열이 필요할 때까지 요청 된 초기 크기를 추적하기 위해 임계 값 필드를 창의적으로 사용합니다. 읽기 쪽에서 빈 맵 케이스는 isEmpty ()로 테스트됩니다. 쓰기 크기에서 (table == EMPTY_TABLE) 비교를 사용하여 버킷 배열을 확장해야하는 필요성을 감지합니다. readObject에는 효율적인 초기 용량을 선택하기위한 작업이 조금 더 있습니다.

출처 : http://mail.openjdk.java.net/pipermail/core-libs-dev/2013-April/015585.html

Java 8에서 ArrayList의 기본 용량은 ArrayList 객체에 하나 이상의 객체를 추가 할 때까지 0입니다 (지연 초기화라고 부를 수 있음).

이제 JAVA 8에서 이러한 변경이 수행 된 이유는 무엇입니까?

대답은 메모리 소비를 줄이는 것입니다. 수백만 개의 배열 목록 객체가 실시간 Java 애플리케이션에서 생성됩니다. 10 개 객체의 기본 크기는 생성시 기본 배열에 대해 10 개의 포인터 (40 또는 80 바이트)를 할당하고이를 null로 채움을 의미합니다. 빈 배열 (null로 채워짐)은 많은 메모리를 차지합니다.

지연 초기화는 실제로 배열 목록을 사용할 때까지이 메모리 소비를 연기합니다.

도움이 필요하면 아래 코드를 참조하십시오.

ArrayList al = new ArrayList();          //Size:  0, Capacity:  0
ArrayList al = new ArrayList(5);         //Size:  0, Capacity:  5
ArrayList al = new ArrayList(new ArrayList(5)); //Size:  0, Capacity:  0
al.add( "shailesh" );                    //Size:  1, Capacity: 10

public static void main( String[] args )
        throws Exception
    {
        ArrayList al = new ArrayList();
        getCapacity( al );
        al.add( "shailesh" );
        getCapacity( al );
    }

    static void getCapacity( ArrayList<?> l )
        throws Exception
    {
        Field dataField = ArrayList.class.getDeclaredField( "elementData" );
        dataField.setAccessible( true );
        System.out.format( "Size: %2d, Capacity: %2d%n", l.size(), ( (Object[]) dataField.get( l ) ).length );
}

Response: - 
Size:  0, Capacity:  0
Size:  1, Capacity: 10

기사 Java 8에서 ArrayList의 기본 용량에 대해 자세히 설명합니다.

ArrayList로 수행되는 첫 번째 작업 addAll이 10 개 이상의 요소가있는 컬렉션 을 전달 하는 것이라면 ArrayList의 내용을 보관하기 위해 초기 10 개 요소 배열을 만드는 데 드는 노력은 창 밖으로 던져집니다. ArrayList에 무언가가 추가 될 때마다 결과 목록의 크기가 백업 저장소의 크기를 초과하는지 여부를 테스트해야합니다. 초기 백업 저장소의 크기가 10이 아닌 0이되도록 허용하면 첫 번째 작업이 초기 10 개 항목 배열을 만들어야하는 "추가"인 목록의 수명 동안이 테스트가 한 번 더 실패하지만 비용은 다음과 같습니다. 사용되지 않는 10 개 항목 배열을 만드는 비용보다 적습니다.

즉, 현재 항목 이후에 목록에 추가 될 항목 수 (있는 경우)를 지정하는 "addAll"의 오버로드가있는 경우 일부 컨텍스트에서 성능을 더욱 향상시킬 수 있었을 수 있습니다. 이를 사용하여 할당 동작에 영향을줍니다. 경우에 따라 목록에 마지막 몇 개의 항목을 추가하는 코드는 목록에 그 이상의 공간이 필요하지 않다는 매우 좋은 생각을 가질 것입니다. 목록이 한 번 채워지고 그 후에는 수정되지 않는 상황이 많이 있습니다. 포인트 코드에서 목록의 최종 크기가 170 ​​개 요소라는 것을 알고 있다면 150 개 요소와 160 개 크기의 백업 저장소가 있습니다.

질문은 '왜?'입니다.

메모리 프로파일 링 검사 (예 : https://www.yourkit.com/docs/java/help/inspections_mem.jsp#sparse_arrays )는 빈 (null로 채워진) 배열이 많은 메모리를 차지함을 보여줍니다.

10 개 객체의 기본 크기는 생성시 기본 배열에 대해 10 개의 포인터 (40 또는 80 바이트)를 할당하고이를 null로 채움을 의미합니다. 실제 자바 애플리케이션은 수백만 개의 배열 목록을 생성합니다.

도입 된 수정 사항은 ^ W를 제거하여 실제로 배열 목록을 사용할 때 까지이 메모리 소비를 연기합니다.

JAVA 8의 ArrayList 기본 크기는 stil 10입니다. JAVA 8의 유일한 변경 사항은 코더가 10 개 미만의 요소를 추가하면 나머지 arraylist 공백 위치가 null로 지정되지 않는다는 것입니다. 내가 이런 상황과 일식을 겪었 기 때문에 그렇게 말하면 JAVA 8의 변경 사항을 살펴볼 수 있습니다.

아래 스크린 샷을보고이 변경을 정당화 할 수 있습니다. Object [10]에서 ArrayList 크기가 10으로 지정되어 있지만 표시되는 요소의 수는 7 개에 불과하다는 것을 알 수 있습니다. 나머지 null 값 요소는 여기에 표시되지 않습니다. JAVA 7에서 스크린 샷은 JAVA 8에서이 부담이 제거되는 동안 전체 배열 목록을 반복하는 경우 코더가 null 값을 처리하기위한 코드를 작성해야하는 null 값 요소도 표시되는 단일 변경 사항과 동일합니다. 코더 / 개발자의 책임자.

스크린 샷 링크.

위의 질문 후에 Java 8의 ArrayList Document를 살펴 보았습니다. 기본 크기는 여전히 10입니다.