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菜鸟要做架构师（二）——java性能优化之for循环

2024-08-04 20:14:49   215人阅读

完成同样的功能，用不同的代码来实现，性能上可能会有比较大的差别，所以对于一些性能敏感的模块来说，对代码进行一定的优化还是很有必要的。今天就来说一下java代码优化的事情，今天主要聊一下对于for（while等同理）循环的优化。


作为三大结构之一的循环，在我们编写代码的时候会经常用到。循环结构让我们操作数组、集合和其他一些有规律的事物变得更加的方便，但是如果我们在实际开发当中运用不合理，可能会给程序的性能带来很大的影响。所以我们还是需要掌握一些技巧来优化我们的代码的。


嵌套循环

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

应改为：

		stratTime = System.nanoTime();
		for (int i = 0; i <10 ; i++) {
			for (int j = 0; j < 10000000; j++) {
				
			}
		}
		endTime = System.nanoTime();
		System.out.println("外小内大耗时："+(endTime - stratTime));

两者耗时对比：

外大内小耗时：200192114
外小内大耗时：97995997

由以上对比可知，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。


提取与循环无关的表达式

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

应改为：

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


两者耗时对比：

未提取耗时：45973050
已提取耗时：1955

代码中a+b与我们的循环无关，所以应该把它放到外面，避免重复计算，可以看出，优化后性能提升了好几个数量级，这些是不容忽视的。


消除循环终止判断时的方法调用

		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));


应改为：

		stratTime = System.nanoTime();
		int size = list.size();
		for (int i = 0; i < size; 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：27375
优化list耗时：2444


list.size()每次循环都会被执行一次，这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，优化前后的对比也很明显。


异常捕获

		stratTime = System.nanoTime();
		for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
			try {
			} catch (Exception e) {
			}
		}
		endTime = System.nanoTime();
		System.out.println("在内部捕获异常耗时："+(endTime - stratTime));

应改为：

		stratTime = System.nanoTime();
		try {
		} catch (Exception e) {
			for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
			}
		}
		endTime = System.nanoTime();
		System.out.println("在外部捕获异常耗时："+(endTime - stratTime));


两者耗时对比：

在内部捕获异常耗时：12150142
在外部捕获异常耗时：1955

大家都知道，捕获异常是很耗资源的，所以不要讲try catch放到循环内部，优化后同样有好几个数量级的提升。


性能优化的内容有很多，代码优化只是其中一小部分，我们在日常开发中应养成良好的编码习惯。接下来会跟大家探讨更多关于性能优化的内容，希望大家积极交流指导。


菜鸟要做架构师（二）——java性能优化之for循环


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