菜鳥要做架構師（二）——java效能優化之for迴圈

劉水鏡發表於2014-11-27
架構Java優化

完成同樣的功能，用不同的程式碼來實現，效能上可能會有比較大的差別，所以對於一些效能敏感的模組來說，對程式碼進行一定的優化還是很有必要的。今天就來說一下java程式碼優化的事情，今天主要聊一下對於for（while等同理）迴圈的優化。


作為三大結構之一的迴圈，在我們編寫程式碼的時候會經常用到。迴圈結構讓我們運算元組、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，可能會給程式的效能帶來很大的影響。所以我們還是需要掌握一些技巧來優化我們的程式碼的。


巢狀迴圈 

        stratTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            for (int j = 0; j < 10; j++) {
                
            }
        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("外大內小耗時："+ (endTime - stratTime));

 

應改為：

        stratTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i <10 ; i++) {
            for (int j = 0; j < 10000000; j++) {
                
            }
        }
        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：200192114
外小內大耗時：97995997

由以上對比可知，優化後效能提升了一倍，巢狀迴圈應該遵循“外小內大”的原則，這就好比你複製很多個小檔案和複製幾個大檔案的區別。


提取與迴圈無關的表示式 

        fstratTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            i=i*a*b;
        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("未提取耗時："+(endTime - stratTime));


應改為：

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

 

兩者耗時對比：

未提取耗時：45973050
已提取耗時：1955

程式碼中a+b與我們的迴圈無關，所以應該把它放到外面，避免重複計算，可以看出，優化後效能提升了好幾個數量級，這些是不容忽視的。


消除迴圈終止判斷時的方法呼叫

        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));

 

應改為：

        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));


兩者耗時對比：

未優化list耗時：27375
優化list耗時：2444

list.size()每次迴圈都會被執行一次，這無疑會影響程式的效能，所以應該將其放到迴圈外面，用一個變數來代替，優化前後的對比也很明顯。


異常捕獲

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


應改為：

 

        stratTime = System.nanoTime();
        try {
            for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            }
        } catch (Exception e) {

        }
        endTime = System.nanoTime();
        System.out.println("在外部捕獲異常耗時："+(endTime - stratTime));

 兩者耗時對比：

在內部捕獲異常耗時：12150142
在外部捕獲異常耗時：1955


大家都知道，捕獲異常是很耗資源的，所以不要講try catch放到迴圈內部，優化後同樣有好幾個數量級的提升。


效能優化的內容有很多，程式碼優化只是其中一小部分，我們在日常開發中應養成良好的編碼習慣。接下來會跟大家探討更多關於效能優化的內容，希望大家積極交流指導。


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