for循環實戰性能優化


       完成同樣的功能,用不同的代碼來實現,性能上可能會有比較大的差別,所以對於一些性能敏感的模塊來說,對代碼進行一定的優化還是很有必要的。今天就來說一下java代碼優化的事情,今天主要聊一下對於for(while等同理)循環的優化,它作為三大結構之一的循環,在我們編寫代碼的時候會經常用到。循環結構讓我們操作數組、集合和其他一些有規律的事物變得更加的方便,但是如果我們在實際開發當中運用不合理,可能會給程序的性能帶來很大的影響。所以我們還是需要掌握一些技巧來優化我們的代碼的。

1 嵌套循環

   private static void bigSmall() { long stratTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 10000000; i++) { for (int j = 0; j < 100; j++) { } } long endTime = System.nanoTime(); System.out.println("外大內小耗時:" + (endTime - stratTime)); }

      上面是大循環驅動小循環,優化后改為小循環驅動大循環:

    private static void smallBig() { long stratTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 100; i++) { for (int j = 0; j < 10000000; j++) { } } long endTime = System.nanoTime(); System.out.println("外小內大耗時:" + (endTime - stratTime)); }

      兩者耗時對比:

外大內小耗時:756859726 外小內大耗時:451345484

      由以上對比可知,優化后性能顯著提升。嵌套循環應該遵循“外小內大”的原則,這就好比你復制很多個小文件和復制幾個大文件的區別。

2 循環變量的實例化應放在循環外

      在第1節優化后的代碼基礎上,進行二次優化:

    private static void smallBigBetter() { long stratTime = System.nanoTime(); int i, j; for (i = 0; i < 100; i++) { for (j = 0; j < 10000000; j++) { } } long endTime = System.nanoTime(); System.out.println("外小內大並且提取出循環內變量耗時:" + (endTime - stratTime)); }

     執行結果:

外小內大並且提取出循環內變量耗時:445302240

     雖然優化效果並不明顯,但是隨着循環次數的增加,耗時會越來越大,優化效果則會越來越明顯。分析:優化前需要實例化1+i=101次,優化后僅僅2次。

3 提取與循環無關的表達式

    private static void calculationInner() { int a = 3; int b = 7; long stratTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 10000000; i++) { i = i * a * b; } long endTime = System.nanoTime(); System.out.println("未提取耗時:" + (endTime - stratTime)); }

 

     優化后:

    private static void calculationOuter() { int a = 3; int b = 7; int c = a * b; long stratTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 10000000; i++) { i = i * c; } long endTime = System.nanoTime(); System.out.println("已提取耗時:" + (endTime - stratTime)); }

     代碼中a*b與循環無關,所以應該把它放到外面,避免重復計算。從理論角度分析,由於減少了計算次數,故優化后性能會更高。

4 消除循環終止判斷時的方法調用

stratTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { } endTime = System.nanoTime(); System.out.println("未優化list耗時:"+(endTime - stratTime));  

 

     優化后的代碼:

stratTime = System.nanoTime(); int size = list.size(); for (int i = 0; i < size; i++) { } endTime = System.nanoTime(); System.out.println("優化list耗時:"+(endTime - stratTime));  

       每次循環,list.size()都會被執行一次,這無疑會影響程序的性能,所以應該將其放到循環外面,用一個變量來緩存其size,不要讓這一點點代碼而消耗我們這么多性能。

5 異常捕獲

      在內部捕獲異常:

    private static void catchInner() { long stratTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < 10000000; i++) { try { } catch (Exception e) { } } long endTime = System.nanoTime(); System.out.println("在內部捕獲異常耗時:" + (endTime - stratTime)); }

 

       在外部捕獲異常:

 

private static void catchOuter() { long stratTime = System.nanoTime(); try { for (int i = 0; i < 10000000; i++) { } } catch (Exception e) { } long endTime = System.nanoTime(); System.out.println("在外部捕獲異常耗時:" + (endTime - stratTime)); }

 

     結果對比:

在內部捕獲異常耗時:6105716 在外部捕獲異常耗時:5465381

     捕獲異常很占用資源,所以不要把try catch放到循環內部,優化后性能同樣有好幾個數量級的提升。另外, 《Effective Java》一書指出for-each循環優先於傳統的for循環,它在簡潔性和預防bug方面有着傳統for循環無法媲美的優勢,並且,沒有性能方面的損失,因此,推薦使用for-each循環。

 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM