Java性能优化细节之for循环

曾经终败给现在 2021-11-17 11:30 447阅读 0赞

看完[https://blog.csdn.net/wh\_forever/article/details/79203338][https_blog.csdn.net_wh_forever_article_details_79203338]这篇博客，实际动手测试，发现了一些问题，代码的编写果然充满了魅力，自己不试试哪能知道到底怎么样，建议大家也试试，平时注意代码编写的细节可以让我们编写更优秀的代码。

本机软件环境，JDK1.8  IDEA2019.2

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4MjY0OTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### 1、嵌套循环 ###

package cn.waggag.performance;
    
    /**
     * @description:
     * @author: waggag
     * @time: 2019/7/30 19:42
     * @Company http://www.waggag.cn
     */
    public class Test {
        private static long startTime;
        private static long endTime;
    
        public static void main(String[] args) {
            /**
             * Returns the current value of the running Java Virtual Machine's
             * high-resolution time source, in nanoseconds.
             * nanoTime()
             * 返回最准确的可用系统计时器的当前值，以毫微秒为单位。
             */
            //优化前
            startTime = System.nanoTime();
            for (int i = 0; i <10 ; i++) {
                for (int j = 0; j < 1000000000; j++) {
                }
            }
            endTime = System.nanoTime();
            System.out.println("外小内大耗时："+(endTime - startTime));
    
            //优化后
            startTime = System.nanoTime();
            for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
                for (int j = 0; j < 10; j++) {
                }
            }
            endTime = System.nanoTime();
            System.out.println("外大内小耗时："+ (endTime - startTime));
        }
    }

两者耗时对比：

外小内大耗时：4430900
    外大内小耗时：1978300
    
    Process finished with exit code 0

**结论：**优化后性能提升了一倍，嵌套循环应该遵循“外小内大”的原则，这就好比你复制很多个小文件和复制几个大文件的区别。

### 2、**尽量减少对变量的重复计算** ###

package cn.waggag.performance;
    
    /**
     * @description:
     * @author: waggag
     * @time: 2019/7/30 19:42
     * @Company http://www.waggag.cn
     */
    public class Test2 {
        private static long stratTime;
        private static long endTime;
    
        public static void main(String[] args) {
            //优化前
            int a = 1;
            int b = 1;
            stratTime = System.nanoTime();
            for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
                i = i * a * b;
            }
            endTime = System.nanoTime();
            System.out.println("未提取耗时：" + (endTime - stratTime));
            //优化后
            int c = a * b;
            stratTime = System.nanoTime();
            for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
                i = i * c;
            }
            endTime = System.nanoTime();
            System.out.println("提取耗时：  " + (endTime - stratTime));
        }
    }

两者耗时对比：

未提取耗时：2464103700
    提取耗时：  1390659100
    
    Process finished with exit code 0

**结论：**尽量将表达式的计算放到循环体的外面，可以有不错的性能提升。

3、**减少循环体内的方法调用**

package cn.waggag.performance;
    
    import java.util.ArrayList;
    
    /**
     * @description:
     * @author: waggag
     * @time: 2019/7/30 19:42
     * @Company http://www.waggag.cn
     */
    public class Test3 {
        private static long stratTime;
        private static long endTime;
    
        public static void main(String[] args) {
            ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < 100000; i++) {
                list.add(i);
            }
            //优化前
            stratTime = System.nanoTime();
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            }
            endTime = System.nanoTime();
            System.out.println("未优化list耗时：" + (endTime - stratTime));
            //优化后
            int len = list.size();
            stratTime = System.nanoTime();
            for (int i = 0; i < len; i++) {
            }
            endTime = System.nanoTime();
            System.out.println("优化list耗时：" + (endTime - stratTime));
    
        }
    }

两者耗时对比：

未优化list耗时：478900
    优化list耗时：  306100
    
    Process finished with exit code 0

**结论：**在循环体内尽量减少不必要的方法的调用，上例list.size()在循环体内每次循环都会被执行一次，无疑会影响程序的性能，所以应该将其放到循环外面，用一个变量来代替。

4、**尽量将循环体放在异常捕获中**

package cn.waggag.performance;
    /**
     * @description:
     * @author: waggag
     * @time: 2019/7/30 19:42
     * @Company http://www.waggag.cn
     */
    public class Test4 {
        private static long stratTime;
        private static long endTime;
        public static void test() {
            //优化前
            stratTime = System.nanoTime();
            for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
                try {
                } catch (Exception e) {
                }
            }
            endTime = System.nanoTime();
            System.out.println("在内部捕获异常耗时：" + (endTime - stratTime));
            //优化后
            stratTime = System.nanoTime();
            try {
                for (int i = 0; i < 100000000; i++) {
                }
            } catch (Exception e) {
            }
            endTime = System.nanoTime();
            System.out.println("在外部捕获异常耗时：" + (endTime - stratTime));
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                test();
                System.out.println("====================");
            }
        }
    }

两者耗时对比：

在内部捕获异常耗时：2884800
    在外部捕获异常耗时：2168200
    ====================
    在内部捕获异常耗时：8253700
    在外部捕获异常耗时：100
    ====================
    在内部捕获异常耗时：47500
    在外部捕获异常耗时：0
    ====================
    在内部捕获异常耗时：62300
    在外部捕获异常耗时：100
    ====================
    在内部捕获异常耗时：69800
    在外部捕获异常耗时：0
    ====================
    在内部捕获异常耗时：73100
    在外部捕获异常耗时：100
    ====================
    在内部捕获异常耗时：71600
    在外部捕获异常耗时：100
    ====================
    在内部捕获异常耗时：47200
    在外部捕获异常耗时：0
    ====================
    在内部捕获异常耗时：72400
    在外部捕获异常耗时：0
    ====================
    在内部捕获异常耗时：144500
    在外部捕获异常耗时：100
    ====================
    
    Process finished with exit code 0

**结论：**实际多次运行发现性能差距不大，在循环体内大量运行后发现在外部捕获异常更容易被JVM认定为内联函数，所以将try catch放到循环外部，JVM优化后同样有不错的性能提升。

链接：https://share.weiyun.com/5OIvwj2  密码：d48wz9

[https_blog.csdn.net_wh_forever_article_details_79203338]: https://blog.csdn.net/wh_forever/article/details/79203338
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4MjY0OTk5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20211116/5d3cb05dbdfc40bc9f5f3d736a0eb169.png