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

最新推荐文章于 2025-05-29 19:57:55 发布

半笙彷徨

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分类专栏： JAVA SE 文章标签： java subList OutOfMemoryError

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本文探讨了Java中使用ArrayList的subList方法可能导致的内存泄漏问题。通过详细解析subList的实现原理，揭示了它如何保留对原始列表的强引用，从而阻止垃圾回收并最终导致OutOfMemoryError。文章提供了修改代码的解决方案，建议使用新的集合来存储子列表，避免内存泄漏。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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。