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深度比较Java循环的性能


 

       Java语言中,常用的循环语句有4种。这些循环是编写Java代码必然会涉及到的控制流语句,片段代码如下。

  1. For each 语句

  这个循环式在Java5中引进的,优点是很简洁。

  [java] view plaincopyprint?

  private List list = new ArrayList<>();

  for(Integer i : list){

  // 业务逻辑

  }

  2. 使用list.size()作为状态

  [java] view plaincopyprint?

  private List list = new ArrayList<>();

  for(int j = 0; j < list.size() ; j++){

  //业务逻辑

  }

  3. 初始化本地变量size

  [java] view plaincopyprint?

  private List list = new ArrayList<>();

  int size = list.size()

  for(int j = 0; j < list.size() ; j++){

  //

  }

  4. 初始化计时器的值

  [java] view plaincopyprint?

  private List list = new ArrayList<>();

  for(int j = list.size(); j > size ; j--){

  //业务逻辑

  }

  比较这4种方式的性能,请看下面的程序。

  [java] view plaincopyprint?

  public class LoopPerformance {

  private static List list = new ArrayList(1000000);

  static {

  for (int i = 0; i < 10000000; i++) {

  list.add(i);

  }

  }

  public void testLoopPerformance(){

  long startTime;

  long endTime;

  //style 1

  startTime = System.nanoTime();

  for (Integer i : list) {

  //

  }

  endTime = System.nanoTime();

  System.out.println("For each loop :: " + (endTime - startTime) + " ms");

  //style 2

  startTime = System.nanoTime();

  for (int j = 0; j < list.size(); j++) {

  //

  }

  endTime = System.nanoTime();

  System.out.println("Using collection.size() :: " + (endTime - startTime) + " ms");

  //style 3

  startTime = System.nanoTime();

  int size = list.size();

  for (int j = 0; j < size; j++) {

  //

  }

  endTime = System.nanoTime();

  System.out.println("Using [int size = list.size(); int j = 0; j < size ; j++] :: " ; + (endTime - startTime) + " ms");

  //style 4

  startTime = System.nanoTime();

  for (int j = list.size(); j > 0; j--) {

  //System.out.println(j);

  }

  endTime = System.nanoTime();

  System.out.println("Using [int j = list.size(); j > 0 ; j--] :: " + (endTime - startTime) + " ms");

  }

  public static void main(String[] args) {

  new LoopPerformance().testLoopPerformance();

  }

  }

  输出结果:

  For each loop :: 48459306 ms

  Using collection.size() :: 13065838 ms

  Using [int size = list.size(); int j = 0; j < size ; j++] :: 12495 ms

  Using [int j = list.size(); j > 0 ; j--] :: 9371 ms

  显然,style 1 时间消耗最大,随后是style2。而style 3 和tyle 4的性能差别不大,可以考虑这两者是一样的。为什么会有这样的结果呢?

  style 3 和style 4它们都采用了collection集合的初始值,然后,在循环中用到。唯一的区别在于使用上,一个是作为状态比较,而另一个则作为变量的初始值。style 2使用size()作为循环判断的标准,每次作比较的时,它都会被调用一次。尽管JVM优化了内联调用以及其他优化,但是,多为大量的调用,必然会花费不必要的时间。需要知道,这样编码,在机器上执行的代码语句(字节码)更多。style 4 是最花费性能的,原因是它内部使用循环的迭代iterator 形式。创建interator和调用interator.get() 上花费很多的时间。