"outOfMemoryError java heap space" 计算直方图，RAM 与时间的交易？

Question

我已经使用我的项目一段时间了，它在某些时候计算大图像的直方图（处理高达 40Mpx 的照片，但通常在 10-20Mpx 左右。

我一直在使用 16GB RAM 的笔记本电脑，但我没有发现任何问题。今天我换了一台 6GB 内存的笔记本电脑，当我计算直方图时，用 17Mpx 的照片开始出现这个异常。

我已经切换到这种计算方式，因为它比遍历所有像素并获取每个像素中的所有颜色更快。

您对我应该如何编写这样的代码有何建议？

如果我想让程序更快，我想我需要使用更多的 RAM（这个大的 double[] 对象）。如果 PC 有足够的 RAM，就不会有任何问题，程序会运行流畅，但如果 PC 没有这么多的 RAM，它就会崩溃，使程序无法使用。

那么我是否应该通过手动遍历所有像素将代码写在 "slower way" 中并使其成为 "safer"？

还是我做错了什么，两件事可以同时做？

这是发生 outOfMemoryError 时的代码片段：

// dataset
    dataset = new HistogramDataset();
    final int w = image.getWidth();
    final int h = image.getHeight();
    double[] r = new double[w * h]; //Here some PC's with not enough RAM will crash
    double[] s = new double[w * h];
    double[] t;
    r = raster.getSamples(0, 0, w, h, 0, r);
    s = r;
    dataset.addSeries(lang.getString("HistogramRGB.String.red"), r, BINS);
    r = raster.getSamples(0, 0, w, h, 1, r);
    t = new double[r.length + s.length]; //Add R+G
    System.arraycopy(s, 0, t, 0, s.length);
    System.arraycopy(r, 0, t, s.length, r.length);
    dataset.addSeries(lang.getString("HistogramRGB.String.green"), r, BINS);
    r = raster.getSamples(0, 0, w, h, 2, r);
    s = new double[r.length + t.length]; //Add R+G+B
    System.arraycopy(t, 0, s, 0, t.length);
    System.arraycopy(r, 0, s, t.length, r.length);
    dataset.addSeries(lang.getString("HistogramRGB.String.blue"), r, BINS);
    dataset.addSeries(lang.getString("HistogramRGB.String.brigthness"), s, BINS);

    // chart
    chart = ChartFactory.createHistogram(lang.getString("HistogramRGB.String.histogram"), "",
            "", dataset, PlotOrientation.VERTICAL, false, true, false);

更新：使用评论中建议的选项 -Xmx 可以解决问题。

使用@TheConstructor 优化的结果，在使用 windows 10 32 位和 3,5GB 内存的虚拟机中：

优化前小于-Xmx1444m会运行异常
优化后小于-Xmx824m会运行异常

这是我默认的：

java -XX:+PrintFlagsFinal -version | findstr HeapSize
uintx ErgoHeapSizeLimit                         = 0                                   {product}
uintx HeapSizePerGCThread                       = 67108864                            {product}
uintx InitialHeapSize                          := 16777216                            {product}
uintx LargePageHeapSizeThreshold                = 134217728                           {product}
uintx MaxHeapSize                              := 268435456                           {product}
java version "1.8.0_111"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_111-b14)
Java HotSpot(TM) Client VM (build 25.111-b14, mixed mode, sharing)

也就是268MB左右，我在这台电脑上可以通过命令设置的最大值是1,5GB。我觉得很奇怪，没有任何其他东西打开整个 windows 与任何其他程序需要 2GB 的 3.5GB。

Answer 1

最终我猜想您需要为 java 调用指定一个正确大小的 -Xmx 或 -XX:MaxHeapSize 参数。默认值来自可用内存并限制内存量 Java 可以使用。试着找出一个工作尺寸。你可以尝试例如-Xmx2g。关于 -Xmx can be found inside documentation

的一些细节

查看您的代码，您可以消除 t 并跳过 s 的初始化。虽然我猜它不会解决所有问题这里是我的修改：

    // dataset
    dataset = new HistogramDataset();
    final int w = image.getWidth();
    final int h = image.getHeight();
    double[] buffer = new double[w * h];
    double[] rgb;

    buffer = raster.getSamples(0, 0, w, h, 0, buffer);
    rgb = Arrays.copyOf(buffer, buffer.length * 3); // copy as otherwise it gets overwritten in next getSamples
    dataset.addSeries(lang.getString("HistogramRGB.String.red"), buffer, BINS);

    buffer = raster.getSamples(0, 0, w, h, 1, buffer);
    System.arraycopy(buffer, 0, rgb, buffer.length, buffer.length); //Add G
    dataset.addSeries(lang.getString("HistogramRGB.String.green"), buffer, BINS);

    buffer = raster.getSamples(0, 0, w, h, 2, buffer);
    System.arraycopy(buffer, 0, rgb, buffer.length * 2, buffer.length); //Add B
    dataset.addSeries(lang.getString("HistogramRGB.String.blue"), buffer, BINS);

    dataset.addSeries(lang.getString("HistogramRGB.String.brigthness"), rgb, BINS);

    // chart
    chart = ChartFactory.createHistogram(lang.getString("HistogramRGB.String.histogram"), "", "", dataset,
            PlotOrientation.VERTICAL, false, true, false);

根据 addSeries 是否创建所提供数据的副本，您可能需要在每次调用 getSamples 之前分配 buffer 一个新数组。如果我猜对了它是 Raster#getSamples 你也可以使用 (double[]) null 作为参数而不是 buffer 并让 getSamples 为你分配数组。

如果精度不太重要，您还可以将 double[] 切换为 float[]，这样可以节省一半的内存。

Answer 2

如果可能，最好减少对象的创建，以便减少堆 space 内存。如果所有对象在您的应用程序中都是强制性的，那么在运行您的应用程序：

时使用命令行参数

java -Xms<size>        set initial Java heap size 

(OR)

java -Xmx<size>        set maximum Java heap size

"outOfMemoryError java heap space" 计算直方图，RAM 与时间的交易？

"outOfMemoryError java heap space" calculating histogram, trade of RAM vs Time?

java

performance

swing

out-of-memory

histogram