Java代码性能瓶颈：循环优化案例

原创﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2024-10-13 00:48 50阅读 0赞

在Java编程中，循环是常见的操作，也是可能成为性能瓶颈的地方。这里我们来看一个具体的循环优化案例。

假设我们有一个数组`int[] arr = new int[1000];`，我们需要遍历这个数组并计算每个元素的平方和（Sum of Squares）。

原始代码可能如下：

```java
long sumOfSquares = 0;
for (int i : arr) {
    sumOfSquares += i * i;
}
```

这看起来是线性的，时间复杂度为O(n)，其中n是数组的长度。然而，对于大数组，计算平方和本身就有较高的时间消耗。

优化策略：

1. 并行计算：如果硬件支持多核，可以将数组分成多个部分并行计算。例如使用`java.util.concurrent`包中的`ExecutorService`和`Callable`。

2. 使用内置方法：Java 8引入了`IntStream`和`DoubleStream`，可以直接进行平方和的计算。

示例代码（使用并行计算）：

```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

// 假设你的数据是可分割的
List<Callable<Long>> tasks = new ArrayList<>();
for (int i : arr) {
    tasks.add(() -> i * i));
}
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4); // 使用4个线程
long sumOfSquaresParallel = 0;
try {
    List<Long> results = executor.invokeAll(tasks);
    for (Long result : results) {
        sumOfSquaresParallel += result; // 合并结果
    }
} finally {
executor.shutdown();
while (!executor.isTerminated())) {} // 等待所有任务完成
}
```

这段代码首先将任务添加到`tasks`列表，然后创建一个固定大小的线程池来执行这些任务。最后，它会等待所有任务完成后关闭线程池。

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