避免Java中的缓存未命中

目前，我正在改变想法，开发更方便缓存的应用程序。
在C++中，我使用栈分配的方式，也可以用一个数组（数据驱动编程）来保存数据。 但我也是Java开发人员，有一个问题：
我听说Java是“缓存未命中生成器”。
所有东西都在堆中，在分配或垃圾收集器工作后分散在整个RAM中。我认为C#也存在同样的问题。
以数据驱动的方式编写Java有意义吗？

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是否有任何方法可以优化Java代码，或者我们被Java自动优化和缓存未命中所困扰？

您也可以在Java中提高缓存性能，但这涉及到它。基元类型的数组是连续的内存块，因此，只要您可以根据自己喜欢的内容重写代码。正如Stepanov所说，您可以用任何语言编写FORTRAN。我在过去看到过这种做法，但这并不好

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另一方面，C#在这方面是一种更友好的语言

struct

类型具有连续的成员，因此您可以在C#中构建更高级别的缓存友好抽象，另外，值类型的

List

在单个连续内存块中分配

T

。

我的第一个建议是不要花太多时间担心它，除非您有未达到的特定性能目标。此外，在编写高效的Java代码时，还有许多其他途径需要探索

。。。但是，如果你真的想完成这条路径，你可以考虑“轻量级对象”模式（或轻量级）：

原语的数组和类可能会占用连续的存储空间，因此您可以将这些对象用于底层存储，并使用位于顶部的适配器类返回数据的OO表示

您必须小心不要分配给许多适配器。如果一个适配器对象将引用传递到底层数据数组中，光标类型模式可能会很有用

<>在C++中，我使用栈分配的方式，也可以用一个数组（数据驱动编程）等… 在Java中，它将使用Escape分析自动在堆栈上放置短期的OBEJCT。我不会担心这一点，除非你在剖析器中看到这是一个问题。即使如此，分析器也可能阻止了逃逸分析的工作，这在实际程序中不是问题

我听说Java是“缓存未命中生成器”

<> > java比C++或C代码更具参考性，它是用嵌入对象内部的结构或对象编写的。这会产生多大的差异取决于应用程序对微调的敏感程度

所有东西都在堆中，在分配或垃圾收集器工作后分散在整个RAM中。我认为C#也存在同样的问题

Java（和C#）也不是一个随机内存安排程序。从理论上讲，物体可能在任何地方，但在实践中，它们通常不是。考虑一下你有没有；p>

class A { }

class B {
    A a = new A();
}

如果创建

B

，

a

可以在任何地方，但通常不是。当Java在Eden空间中分配内存时，它在内存中通常是连续的。这是分配内存最简单、最有效的方法。这意味着99.9%的时间，

A

将紧跟在

B

之后，可能在同一缓存线上。事实上，对于某些用例，“虚假共享”在Java中是一个真正的问题。i、 e.当您想要删除不在同一缓存线上的两个对象时

GC上会发生什么

在OpenJDK/Oracle JVM中，对象的复制顺序与发现顺序相反。i、 e.

A

在大多数情况下会出现在

B

之前

以数据驱动的方式编写Java有意义吗

这种情况就是这样，在<1%的情况下，这会产生很大的影响。然而，对于大多数代码，如果不是大多数应用程序，您将有很多更大的问题需要担心

有没有办法优化Java代码，或者我们被Java自动优化和缓存未命中所困扰

您可以使用

Unsafe

来控制您选择的内存结构。我们（编年史软件）的库允许您这样做，但即使我们希望您使用我们的服务，在99%的情况下，也没有理由担心这种微调。只有在极端情况下，它才会产生真正的影响

我不想修改垃圾收集器。但我知道它会复制周围的所有内容，所以会弄乱一点结构。我希望尽可能避免这种情况

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这就是GC所做的。它将相关对象打包在一起，这不仅是为了提高效率，而且因为以找到对象的方式复制对象是最简单的实现。如果你想随机安排数据，你就必须有意识地这样做，这将是更多的工作。e、 g.如果你想避免“错误共享”，这是非常重要的。

你可以优化缓存未命中，但这涉及到处理人为复杂的类层次结构、大量数组，或者走

sun.misc.Unsafe

之路，这会增加自身的开销

Java对内存布局几乎没有保证。你有两个强有力的保证：

• 超类的字段一起保存在内存中（可以避免错误共享，而无需诉诸

  sun.misc.confered

  ）
• 数组在内存中是连续的

除了“不要太担心”之外，很难给出一般性的建议，但一般来说，简单的策略效果最好

尽可能使用

ArrayList

代替

LinkedList

，

HashMap

代替

TreeMap

如果您需要更多的控制，请使用开放寻址映射，特别是在处理基本类型（有一个fe）时