嵌套循环导致android中的大量垃圾收集？

Posted 2023-02-16

【中文标题】嵌套循环导致android中的大量垃圾收集？

【英文标题】：Nested loop causing massive Garbage collection in android?

【发布时间】：2014-02-06 06:46:58

【问题描述】：

我在android中有这段代码，导致大量的GC日志

    // When turning into frequency domain we'll need complex numbers:
    byte audio[] = out.toByteArray();  //approx size 827392
    int amountPossible = 200;
    Complex[][] results = new Complex[amountPossible][];

    // For all the chunks:
    for (int times = 0; times < amountPossible; times++) 
        Complex[] complex = new Complex[4096];
        for (int i = 0; i < 4096; i++) 
            // Put the time domain data into a complex number with imaginary
            // part as 0:
            complex[i] = new Complex(audio[(times * 4096) + i], 0);
        
        // Perform FFT analysis on the chunk:
        results[times] = FFT.fft(complex);
    

以下是一些日志

    D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 805K, 88% free 3911K/31075K, paused 2ms+5ms
     D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 1796K, 88% free 3957K/31075K, paused 1ms+2ms
     D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 1811K, 88% free 3970K/31075K, paused 1ms+3ms
    D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 1711K, 87% free 4102K/31075K, paused 2ms+3ms
    D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 1806K, 87% free 4138K/31075K, paused 1ms+3ms
    D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 1755K, 87% free 4226K/31075K, paused 1ms+3ms
    D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 1827K, 87% free 4242K/31075K, paused 1ms+3ms
    D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 1732K, 87% free 4258K/31075K, paused 2ms+2ms
    D/dalvikvm(10602): GC_CONCURRENT freed 1714K, 86% free 4387K/31075K, paused 1ms+3ms

提前致谢

【问题讨论】：

您创建了4096^2 对象——您真的使用了所有这些对象吗？不要忘记您使用的是内存有限的手机！

那么您的实际问题是什么？到目前为止，唯一可能的答案是“是的 - 这是此类代码的预期行为”。

当我注释掉“results[times] = FFT.fft(complex);”这一行时GC 日志已停止。复数的 FFT 是不是很繁重的运算？

当我在我的程序中执行循环时，这个确切的 gc 确实有类似的问题，你找到解决方案了吗？

不，我开始认为在 Android 手机中对复数执行 FFT 是一项繁重的操作，并且会占用大量内存。

【参考方案1】：

您的问题是，在 Java 中，Complex 是一个堆分配的 Java 对象。我相信它是不可变的，因此必须为每次计算创建新的Complex 实例。这使得对复数进行数学运算变得极其缓慢并分配了大量内存。因此应尽可能避免。

纯 Java 中唯一的解决方案是不使用内置的 Complex 类型，而是直接对成对的 double 数组进行 FFT，实部和虚部各一个。或者，可以使用包含实部和虚部的单个数组，尽管this question 的 cmets 暗示第一种方法往往会提供更好的性能。缺乏非堆分配对象是 JVM 的一个不幸限制。

要获得更高的性能，最好的方法是使用本机库。一种选择是FFTS，它是 BSD 许可的并带有 JNI 绑定。它使用运行时代码生成和 SIMD 指令来实现远高于任何纯 Java 库的性能。