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「 代码性能优化 」作为一名Java程序员，你真的会写for循环吗？

JAVA 性能 代码
2023-03-14 22:41:30 时间

前言

作为一名Java程序员，你真的会写for循环码？完成同样的功能，不同的程序员，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。当然，这些细节也是体现一名程序员基本功的地方，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。

一、优化嵌套循环

1、不推荐的写法：

startTime = 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 - startTime));

     

2、推荐的写法：

startTime = 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 - startTime));

3、两种写法耗时对比：

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。

二、提取与循环无关的表达式

1、不推荐的写法：

startTime = 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 - startTime));

2、推荐的写法：

startTime = 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 - startTime));

3、两种写法耗时对比：

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。

三、消除循环终止判断时的方法调用

1、不推荐的写法：

startTime = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
 
}
endTime = System.nanoTime();
System.out.println("未优化list耗时："+(endTime - startTime));

2、推荐的写法：

startTime = 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 - startTime));

3、两种写法耗时对比：

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。

四、注意在循环外层捕获异常

1、不推荐的写法：

startTime = 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 - startTime));

2、推荐的写法：

startTime = 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 - startTime));

3、两种写法耗时对比：

在内部捕获异常耗时：12150142

在外部捕获异常耗时：1955

总结

作为非常常用的for循环结构，无论是在算法、业务开发、底层框架搭建等等方面，可以让我们非常方便地操作数组、集合和其他一些有规律的事物，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负面影响。所谓工欲善其事必先利其器，所以我们还是需要掌握一些技巧来优化我们的代码的。

参考：本篇内容参考自开源社区，感谢前人的经验和付出，让我们可以有机会站在巨人的肩膀上眺望星辰大海。

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