面试题：Java数组在内存管理及性能优化

1. 数组初始化方式优化

延迟初始化：在实际需要使用数组时才进行初始化，避免在程序启动或不必要的时候占用大量内存。

public class DelayedArrayInitialization {
    private int[] largeArray;
    public void processData() {
        if (largeArray == null) {
            largeArray = new int[1000000];
        }
        // 使用 largeArray 进行数据处理
    }
}

按需分配大小：根据实际数据量来确定数组大小，避免分配过大的数组空间造成浪费。例如，在读取文件内容时，先预估文件行数，再分配合适大小的数组。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class SizedArrayInitialization {
    public String[] readLinesFromFile(String filePath) throws IOException {
        int lineCount = estimateLineCount(filePath);
        String[] lines = new String[lineCount];
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
            for (int i = 0; i < lineCount; i++) {
                lines[i] = br.readLine();
            }
        }
        return lines;
    }
    private int estimateLineCount(String filePath) throws IOException {
        // 这里简单示例返回一个固定值，实际应用可根据文件内容准确预估
        return 1000;
    }
}

2. 利用内存回收机制优化

尽早释放引用：当数组不再使用时，将引用设为 null，以便垃圾回收器（GC）能尽快回收其占用的内存。

public class EarlyRelease {
    public void createAndReleaseArray() {
        int[] largeArray = new int[1000000];
        // 使用 largeArray 进行操作
        largeArray = null;
        // 此时 largeArray 所占用的内存可被 GC 回收
    }
}

主动触发垃圾回收（谨慎使用）：在某些特定场景下，可调用 System.gc() 尝试主动触发垃圾回收，但这并不保证 GC 一定会执行，且频繁调用可能会影响性能。

public class ManualGC {
    public void createAndReleaseArray() {
        int[] largeArray = new int[1000000];
        // 使用 largeArray 进行操作
        largeArray = null;
        System.gc();
    }
}

3. 与其他数据结构结合优化

使用 ArrayList 替代固定大小数组（适用于大小不确定的情况）：ArrayList 内部是基于数组实现，但它能动态调整大小，避免了频繁创建和销毁数组的开销。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ArrayListExample {
    public List<Integer> processData() {
        List<Integer> dataList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            dataList.add(i);
        }
        return dataList;
    }
}

结合 WeakHashMap 等弱引用数据结构：如果数组中的元素不需要强引用，可以使用 WeakHashMap 来存储数组引用，当数组没有其他强引用时，能被 GC 及时回收。

import java.util.WeakHashMap;
public class WeakHashMapExample {
    private static WeakHashMap<String, int[]> weakMap = new WeakHashMap<>();
    public void createAndStoreArray(String key) {
        int[] largeArray = new int[1000000];
        weakMap.put(key, largeArray);
    }
}

面试题：Java数组在内存管理及性能优化

知识考点

面试题答案

1. 数组初始化方式优化

2. 利用内存回收机制优化

3. 与其他数据结构结合优化