将 Java 数组中任意范围的元素设置为 null 的最快方法是什么？

我知道我可以简单地迭代start to end并清除这些细胞，但我想知道是否有可能以更快的方式（也许使用 JNI-edSystem.arrayCopy)?

如果我猜对了，您需要使一个数组或包含对象引用的数组的子范围无效，以使它们符合 GC 的条件。您有一个常规的 Java 数组，它在堆上存储数据。

回答你的问题，System.arrayCopy是将数组的子范围置空的最快方法。它的记忆力比Arrays.fill不过，因为在最坏的情况下，您必须分配两倍的内存来保存可以复制的空数组的引用。不过，如果您需要完全清空一个数组，那么更快的方法就是创建一个新的空数组（例如new Object[desiredLength]) 并用它替换您想要取消的那个。

Unsafe, DirectByteBuffer, DirectLongBuffer实现不会在天真的直接实现中提供任何性能增益（即，如果您只是替换Array with DirectByteBuffer or Unsafe）。它们比散装慢System.arrayCopy以及。由于这些实现与 Java 无关Array，无论如何，它们超出了您的问题范围。

这是我的 JMH 基准测试（完整的基准测试代码可用via gist https://gist.github.com/anonymous/aeba97bdfd666b801d1c83a986f7774b) 片段包括unsafe.setMemory根据 @apangin 评论的情况；并包括ByteBuffer.put(long[] src, int srcOffset, int longCount)根据@jan-chaefer；和等价于Arrays.fill按照 @scott-carey 循环检查是否Arrays.fill可能是 JDK 8 中的内在函数。

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void arrayFill() {
    Arrays.fill(objectHolderForFill, null);
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void arrayFillManualLoop() {
    for (int i = 0, len = objectHolderForFill.length; i < len; i++) {
        objectHolderForLoop[i] = null;
    }
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void arrayCopy() {
    System.arraycopy(nullsArray, 0, objectHolderForArrayCopy, 0,
                              objectHolderForArrayCopy.length);
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void directByteBufferManualLoop() {
    while (referenceHolderByteBuffer.hasRemaining()) {
        referenceHolderByteBuffer.putLong(0);
    }
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void directByteBufferBatch() {
    referenceHolderByteBuffer.put(nullBytes, 0, nullBytes.length);
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void directLongBufferManualLoop() {
    while (referenceHolderLongBuffer.hasRemaining()) {
        referenceHolderLongBuffer.put(0L);
    }
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void directLongBufferBatch() {
    referenceHolderLongBuffer.put(nullLongs, 0, nullLongs.length);
}


@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void unsafeArrayManualLoop() {
    long addr = referenceHolderUnsafe;
    long pos = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        unsafe.putLong(addr + pos, 0L);
        pos += 1 << 3;
    }
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.SampleTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS)
public void unsafeArraySetMemory() {
    unsafe.setMemory(referenceHolderUnsafe, size*8, (byte) 0);
}

这是我得到的（Java 1.8、JMH 1.13、Core i3-6100U 2.30 GHz、Win10）：

100 elements
Benchmark                                       Mode      Cnt   Score   Error    Units
ArrayNullFillBench.arrayCopy                   sample  5234029  39,518 ± 0,991   ns/op
ArrayNullFillBench.directByteBufferBatch       sample  6271334  43,646 ± 1,523   ns/op
ArrayNullFillBench.directLongBufferBatch       sample  4615974  45,252 ± 2,352   ns/op
ArrayNullFillBench.arrayFill                   sample  4745406  76,997 ± 3,547   ns/op
ArrayNullFillBench.arrayFillManualLoop         sample  5549216  78,677 ± 13,013  ns/op
ArrayNullFillBench.unsafeArrayManualLoop       sample  5980381  78,811 ± 2,870   ns/op
ArrayNullFillBench.unsafeArraySetMemory        sample  5985884  85,062 ± 2,096   ns/op
ArrayNullFillBench.directLongBufferManualLoop  sample  4697023  116,242 ±  2,579  ns/op <-- wow
ArrayNullFillBench.directByteBufferManualLoop  sample  7504629  208,440 ± 10,651  ns/op <-- wow

I skipped all** the loop implementations from further tests
** - except arrayFill and arrayFillManualLoop for scale

1000 elements
Benchmark                                 Mode      Cnt    Score   Error    Units
ArrayNullFillBench.arrayCopy              sample  6780681  184,516 ± 14,036  ns/op
ArrayNullFillBench.directLongBufferBatch  sample  4018778  293,325 ± 4,074   ns/op
ArrayNullFillBench.directByteBufferBatch  sample  4063969  313,171 ± 4,861   ns/op
ArrayNullFillBench.arrayFillManualLoop    sample  6270397  543,801 ± 20,325  ns/op
ArrayNullFillBench.arrayFill              sample  6590416  548,250 ± 13,475  ns/op

10000 elements
Benchmark                                 Mode      Cnt     Score   Error    Units
ArrayNullFillBench.arrayCopy              sample  2551851  2024,543 ± 12,533  ns/op
ArrayNullFillBench.directLongBufferBatch  sample  2958517  4469,210 ± 10,376  ns/op
ArrayNullFillBench.directByteBufferBatch  sample  2892258  4526,945 ± 33,443  ns/op
ArrayNullFillBench.arrayFill              sample  2578580  5532,063 ± 20,705  ns/op
ArrayNullFillBench.arrayFillManualLoop    sample  2562569  5550,195 ± 40,666  ns/op

附： 说起ByteBuffer and Unsafe- 在您的情况下，它们的主要好处是它们在堆外存储数据，并且您可以实现自己的内存释放算法，这将比常规 GC 更好地调整您的数据结构。所以你不需要取消它们，并且可以随意压缩内存。这些努力很可能没有多大价值，因为与现在相比，获得性能较差且更容易出错的代码会容易得多。