为什么 .toString() 似乎修复了 StringBuilder 的 OutOfMemoryError 异常?

Question

我正在学习如何用JMH对事物进行微基准测试。我从看似简单的东西开始：StringBuildervsString +=的字符串连接。

根据我的理解，我应该创建一个包含StringBuilder实例的State对象，因为我不想对其构造函数进行基准测试(无论如何我也不想每次迭代都为空(。String +=测试也是如此 - 我希望State中的String对象与新字符串连接。

这是我的代码：

@State(Scope.Thread)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public class Test {
@State(Scope.Thread)
public static class BenchmarkState {
public StringBuilder    builder;
public String           regularString;
@Setup(Level.Iteration)
public void setup() {
builder         = new StringBuilder();
regularString   = "";
}
}
@Benchmark
public String stringTest(BenchmarkState state) {
state.regularString += "hello";
return state.regularString;
}
@Benchmark
public String stringBuilderTest(BenchmarkState state) {
state.builder.append("hello");
return state.builder.toString();
}
public static void main(String[] args) throws RunnerException {
Options opt = new OptionsBuilder()
.include(Test.class.getSimpleName())
.forks(1)
.timeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
.mode(Mode.Throughput)
.measurementTime(TimeValue.seconds(10))
.build();
new Runner(opt).run();
}
}

它有效，但我在想 - 我不想在每次迭代结束时调用.toString()。我只在测试串联。所以我决定通过返回null来删除它。

但是，这发生在第一次预热迭代中：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3332)
at java.lang.AbstractStringBuilder.ensureCapacityInternal(AbstractStringBuilder.java:124)
at java.lang.AbstractStringBuilder.append(AbstractStringBuilder.java:448)
at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:136)

我知道如果 JMH 尽可能快地追加到StringBuilder，我会很快耗尽内存，所以我对OutOfMemoryError问题并不感到惊讶。但我不明白为什么builder.toString()修复它。

所以我的问题是：

• 为什么builder.toString()避免OutOfMemoryError问题？无论如何，StringBuilder不是仍然将所有字符保留在内存中吗？

• 假设我不希望StringBuilder的构造函数及其.toString()方法成为基准测试的一部分，我如何正确编写此测试？

Answer 1

调用toString()需要时间，并生成垃圾，需要 GC 运行，进一步减慢代码速度。

由于测试有时间限制，因此这些速度减慢可能会导致测试在消耗所有内存之前停止。如果您增加时间限制，即使使用toString，代码也可能在 OOM 中失败，这只需要更长的时间。