Java-ArrayList-subList()方法不恰当使用引起的OutOfMemoryError

痛定思痛。 2022-05-09 18:58 244阅读 0赞

先看看代码，逻辑很简单：  
1.创建了一个ArrayList，然后往这个list里面放了一些数据，得到了一个size=100000的list；  
2. 从这个list取出一个size=1的sublist；  
3.将sublist保存到内存中；  
4.原有的list数据被抛弃；  
代码：

package com.tsaoko.sched.service.task;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /**
     * @author Walker
     * @since 1.0 2018-10-17
     */
    public class SublistTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            List<List<Integer>> cache = new ArrayList<>();
    
            try {
                while (true) {
                    List<Integer> list = new ArrayList<>();
                    for (int j = 0; j < 100000; j++) {
                        list.add(j);
                    }
    
                List<Integer> sublist = list.subList(0, 1);
                cache.add(sublist);
            }
        } finally {
                System.out.println("cache size = " + cache.size());
            }
        }
    
    }

正常情况下，按照设想保存在内存中size的大小应该很小，然而，运行一段时间后，程序报OutOfMemoryError错误：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    cache size = 820
    	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
    	at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:265)
    	at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:239)
    	at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:231)
    	at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:462)
    	at com.tsaoko.sched.service.task.SublistTest.main(SublistTest.java:19)

看到这里，先看看list.subList(0, 1)方法源码：

public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
         subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
         return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex);
     }

SubList是ArrayList类的内部类，看看其构造方法：

SubList(AbstractList<E> parent,
             int offset, int fromIndex, int toIndex) {
         this.parent = parent;
         this.parentOffset = fromIndex;
         this.offset = offset + fromIndex;
         this.size = toIndex - fromIndex;
         this.modCount = ArrayList.this.modCount;
     }

可以看出SubList原理：  
1.保存父ArrayList的引用；  
2.通过计算offset和size表示subList在原始list的范围；  
**由此可知，这种方式的subList保存对原始list的引用，而且是强引用，导致GC不能回收，故而导致内存泄漏，当程序运行一段时间后，程序无法再申请内存，抛出内存溢出错误。**  
解决这个问题可以采用将subList后的结果保存到新集合中，修改后代码：

package com.tsaoko.sched.service.task;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /**
     * @author Walker
     * @since 1.0 2018-10-17
     */
    public class SublistTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            List<List<Integer>> cache = new ArrayList<>();
    
            try {
                while (true) {
                    List<Integer> list = new ArrayList<>();
                    for (int j = 0; j < 100000; j++) {
                        list.add(j);
                    }
                //采用新集合保存子集合
                List<Integer> sublist = new ArrayList<>(list.subList(0, 1));
                cache.add(sublist);
            }
        } finally {
                System.out.println("cache size = " + cache.size());
            }
        }
    
    }

最后，看看String的substring(int beginIndex)源码，1.8版本：

public String substring(int beginIndex) {
            if (beginIndex < 0) {
                throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
            }
            int subLen = value.length - beginIndex;
            if (subLen < 0) {
                throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
            }
            return (beginIndex == 0) ? this : new String(value, beginIndex, subLen);
        }

在1.7之前版本substring存在同样类似问题。