Java中怎么優(yōu)化for循環(huán)性能

Java中怎么優(yōu)化for循環(huán)性能，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，這篇文章詳細(xì)介紹了相對(duì)應(yīng)的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個(gè)問(wèn)題的小伙伴找到更簡(jiǎn)單易行的方法。

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1 嵌套循環(huán)

private static void bigSmall() {    long stratTime = System.nanoTime();    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {      for (int j = 0; j < 100; j++) {      }    }    long endTime = System.nanoTime();    System.out.println("外大內(nèi)小耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));  }

上面是大循環(huán)驅(qū)動(dòng)小循環(huán)，優(yōu)化后改為小循環(huán)驅(qū)動(dòng)大循環(huán)：

private static void smallBig() {    long stratTime = System.nanoTime();    for (int i = 0; i < 100; i++) {      for (int j = 0; j < 10000000; j++) {      }    }    long endTime = System.nanoTime();    System.out.println("外小內(nèi)大耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));  }

兩者耗時(shí)對(duì)比：

外大內(nèi)小耗時(shí)：756859726

外小內(nèi)大耗時(shí)：451345484

由以上對(duì)比可知，優(yōu)化后性能顯著提升。嵌套循環(huán)應(yīng)該遵循“外小內(nèi)大”的原則，這就好比你復(fù)制很多個(gè)小文件和復(fù)制幾個(gè)大文件的區(qū)別。

2 循環(huán)變量的實(shí)例化應(yīng)放在循環(huán)外

在第1節(jié)優(yōu)化后的代碼基礎(chǔ)上，進(jìn)行二次優(yōu)化：

private static void smallBigBetter() {    long stratTime = System.nanoTime();    int i, j;    for (i = 0; i < 100; i++) {      for (j = 0; j < 10000000; j++) {      }    }    long endTime = System.nanoTime();    System.out.println("外小內(nèi)大并且提取出循環(huán)內(nèi)變量耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));  }

執(zhí)行結(jié)果：

外小內(nèi)大并且提取出循環(huán)內(nèi)變量耗時(shí)：445302240

雖然優(yōu)化效果并不明顯，但是隨著循環(huán)次數(shù)的增加，耗時(shí)會(huì)越來(lái)越大，優(yōu)化效果則會(huì)越來(lái)越明顯。分析：優(yōu)化前需要實(shí)例化1+i=101次，優(yōu)化后僅僅2次。

3 提取與循環(huán)無(wú)關(guān)的表達(dá)式

private static void calculationInner() {    int a = 3;    int b = 7;    long stratTime = System.nanoTime();    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {      i = i * a * b;    }    long endTime = System.nanoTime();    System.out.println("未提取耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));  }

優(yōu)化后：

private static void calculationOuter() {    int a = 3;    int b = 7;    int c = a * b;    long stratTime = System.nanoTime();    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {      i = i * c;    }    long endTime = System.nanoTime();    System.out.println("已提取耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));  }

代碼中a*b與循環(huán)無(wú)關(guān)，所以應(yīng)該把它放到外面，避免重復(fù)計(jì)算。從理論角度分析，由于減少了計(jì)算次數(shù)，故優(yōu)化后性能會(huì)更高。

4 消除循環(huán)終止判斷時(shí)的方法調(diào)用

stratTime = System.nanoTime(); for (int i = 0; i < list.size(); i++) {    } endTime = System.nanoTime(); System.out.println("未優(yōu)化list耗時(shí)："+(endTime - stratTime));

優(yōu)化后的代碼：

stratTime = System.nanoTime(); int size = list.size(); for (int i = 0; i < size; i++) {    } endTime = System.nanoTime(); System.out.println("優(yōu)化list耗時(shí)："+(endTime - stratTime));

每次循環(huán)，list.size()都會(huì)被執(zhí)行一次，這無(wú)疑會(huì)影響程序的性能，所以應(yīng)該將其放到循環(huán)外面，用一個(gè)變量來(lái)緩存其size，不要讓這一點(diǎn)點(diǎn)代碼而消耗我們這么多性能。

5 異常捕獲

在內(nèi)部捕獲異常：

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

在外部捕獲異常：

private static void catchOuter() {    long stratTime = System.nanoTime();    try {      for (int i = 0; i < 10000000; i++) {      }    } catch (Exception e) {    }    long endTime = System.nanoTime();    System.out.println("在外部捕獲異常耗時(shí)：" + (endTime - stratTime));  }

結(jié)果對(duì)比：

在內(nèi)部捕獲異常耗時(shí)：6105716

在外部捕獲異常耗時(shí)：5465381

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