java性能优化笔记 —— for循环

pkhope 发布于2019-08-15 13:30 / 912人阅读

摘要：异常捕获在内部捕获异常耗时优化后在外部捕获异常耗时结论捕获异常是很耗资源的，所以不要讲放到循环内部。

1.多层嵌套循环

stratTime = System.nanoTime();  
for (int i = 0; i <10000 ; i++) {  
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
        for (int k = 0; k < 10; k++) {  
            testFunction(i, j, k);
        }
    }
}
System.out.println("外大内小耗时："+ (endTime - stratTime));

优化后：

stratTime = System.nanoTime();  
for (int i = 0; i <10 ; i++) {  
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
        for (int k = 0; k < 10000; k++) {  
            testFunction(i, j, k);
        }
    }
}
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：1582127649  
外小内大耗时：761666633

优化原理

我们先分析原代码循环变量在实例化、初始化、比较、自增等方面的耗时情况：

优化前：

变量	实例化(次数)	初始化(次数)	比较(次数)	自增(次数)
i	1	1	10000	10000
j	10000	10000	10000*100	10000*100
k	10000*100	10000*100	1000010010	1000010010

优化后：

变量	实例化(次数)	初始化(次数)	比较(次数)	自增(次数)
i	1	1	10	10
j	10	10	10*100	10*100
k	10*100	10*100	1010010000	1010010000

结论

嵌套循环应该遵循“外小内大”的原则

2.循环变量的实例化应放在循环外

在1.中优化后的代码基础上，进行二次优化：

stratTime = System.nanoTime();  
int i, j, k;
for (i = 0; i <10 ; i++) {  
    for (j = 0; j < 100; j++) {
        for (k = 0; k < 10000; k++) {  
            testFunction(i, j, k);
        }
    }
}
endTime = System.nanoTime();  
System.out.println("提取出循环内变量后耗时："+(endTime - stratTime));

结果如下：

 外小内大耗时：761666633  
 提取出循环内变量后耗时：748479323

优化并不明显，但是当循环越大时，耗时会差距更大

## 优化原理
优化后：

变量	实例化(次数)	初始化(次数)	比较(次数)	自增(次数)
i	1	1	10	10
j	1	10	10*100	10*100
k	1	10*100	1010010000	1010010000

结论

循环变量的实例化应该尽量放在循环外进行

3.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));

优化后：

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));

结论：

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。

4.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));

优化后：

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));

结论

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。

5.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));

优化后：

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

结论

捕获异常是很耗资源的，所以不要讲try catch放到循环内部。

云服务器 GPU云服务器 java性能优化推荐 for循环 while循环与for循环 for循环语句

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