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這篇文章主要介紹了Java for循環(huán)性能優(yōu)化實(shí)現(xiàn)解析,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下
完成同樣的功能，用不同的代碼來實(shí)現(xiàn)，性能上可能會(huì)有比較大的差別，所以對于一些性能敏感的模塊來說，對代碼進(jìn)行一定的優(yōu)化還是很有必要的。今天就來說一下java代碼優(yōu)化的事情，今天主要聊一下對于for（while等同理）循環(huán)的優(yōu)化，它作為三大結(jié)構(gòu)之一的循環(huán)，在我們編寫代碼的時(shí)候會(huì)經(jīng)常用到。循環(huán)結(jié)構(gòu)讓我們操作數(shù)組、集合和其他一些有規(guī)律的事物變得更加的方便，但是如果我們在實(shí)際開發(fā)當(dāng)中運(yùn)用不合理，可能會(huì)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(yōu)化我們的代碼的。
1 嵌套循環(huán)
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(nèi)小耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));
}
上面是大循環(huán)驅(qū)動(dòng)小循環(huán)，優(yōu)化后改為小循環(huán)驅(qū)動(dòng)大循環(huán)：
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(nèi)大耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));
}
兩者耗時(shí)對比：
外大內(nèi)小耗時(shí)：756859726
外小內(nèi)大耗時(shí)：451345484
由以上對比可知，優(yōu)化后性能顯著提升。嵌套循環(huán)應(yīng)該遵循“外小內(nèi)大”的原則，這就好比你復(fù)制很多個(gè)小文件和復(fù)制幾個(gè)大文件的區(qū)別。
2 循環(huán)變量的實(shí)例化應(yīng)放在循環(huán)外
在第1節(jié)優(yōu)化后的代碼基礎(chǔ)上，進(jìn)行二次優(yōu)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(nèi)大并且提取出循環(huán)內(nèi)變量耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));
}
執(zhí)行結(jié)果：
外小內(nèi)大并且提取出循環(huán)內(nèi)變量耗時(shí)：445302240
雖然優(yōu)化效果并不明顯，但是隨著循環(huán)次數(shù)的增加，耗時(shí)會(huì)越來越大，優(yōu)化效果則會(huì)越來越明顯。分析：優(yōu)化前需要實(shí)例化1+i=101次，優(yōu)化后僅僅2次。
3 提取與循環(huán)無關(guān)的表達(dá)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(shí)：" + (endTime - stratTime));
}
優(yōu)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(shí)：" + (endTime - stratTime));
}
代碼中a*b與循環(huán)無關(guān)，所以應(yīng)該把它放到外面，避免重復(fù)計(jì)算。從理論角度分析，由于減少了計(jì)算次數(shù)，故優(yōu)化后性能會(huì)更高。
4 消除循環(huán)終止判斷時(shí)的方法調(diào)用
stratTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
}
endTime = System.nanoTime();
System.out.println("未優(yōu)化list耗時(shí)："+(endTime - stratTime));
優(yōu)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(yōu)化list耗時(shí)："+(endTime - stratTime));
每次循環(huán)，list.size()都會(huì)被執(zhí)行一次，這無疑會(huì)影響程序的性能，所以應(yīng)該將其放到循環(huán)外面，用一個(gè)變量來緩存其size，不要讓這一點(diǎn)點(diǎn)代碼而消耗我們這么多性能。
5 異常捕獲
在內(nèi)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(nèi)部捕獲異常耗時(shí)：" + (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(shí)：" + (endTime - stratTime));
}
結(jié)果對比：
在內(nèi)部捕獲異常耗時(shí)：6105716
在外部捕獲異常耗時(shí)：5465381
捕獲異常很占用資源，所以不要把try catch放到循環(huán)內(nèi)部，優(yōu)化后性能同樣有好幾個(gè)數(shù)量級(jí)的提升。另外， 《Effective Java》一書指出for-each循環(huán)優(yōu)先于傳統(tǒng)的for循環(huán)，它在簡潔性和預(yù)防bug方面有著傳統(tǒng)for循環(huán)無法媲美的優(yōu)勢，并且，沒有性能方面的損失，因此，推薦使用for-each循環(huán)。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持億速云。
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