list.get(j);
}
(5)下标递减循环
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Listlist=newArrayList();
for(intj=list.size()-1;j>=0;j--){
list.get(j);
}
在测试前大家可以根据对ArrayList和LinkedList数据构造及Iterator的了解,想想上面五种遍历方式哪个性能更优。
2、List五种遍历方式的性能测试及比照
以下是性能测试代码,会输出不同数量级大小的ArrayList和LinkedList各种遍历方式所花费的时间。
ArrayList和LinkedList循环性能比照测试代码
PS:
如果运行报异常inthread“main〞java.lang.OutOfMemoryError:
Javaheapspace,请将main函数里面listsize的大小减小。
其中getArrayLists函数会返回不同size的ArrayList,getLinkedLists函数会返回不同size的LinkedList。
loopListpare函数会分别用上面的遍历方式1-5去遍历每一个list数组(包含不同大小list)中的list。
print开头函数为输出辅助函数。
测试环境为Windows732位系统3.2G双核CPU4G内存,Java7,Eclipse-Xms512m-Xmx512m
最终测试结果如下:
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pareloopperformanceofArrayList
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listsize |10,000 |100,000 |1,000,000|10,000,000
-----------------------------------------------------------------------
foreach |1ms |3ms |14ms |152ms
-----------------------------------------------------------------------
foriterator |0ms |1ms |12ms |114ms
-----------------------------------------------------------------------
forlist.size() |1ms |1ms |13ms |128ms
-----------------------------------------------------------------------
forsize=list.size()|0ms |0ms |6ms |62ms
-----------------------------------------------------------------------
forj-- |0ms |1ms |6ms |63ms
-----------------------------------------------------------------------
pareloopperformanceofLinkedList
-----------------------------------------------------------------------
listsize |100 |1,000 |10,000 |100,000
-----------------------------------------------------------------------
foreach |0ms |1ms |1ms |2ms
-----------------------------------------------------------------------
foriterator |0ms |0ms |0ms |2ms
-----------------------------------------------------------------------
forlist.size() |0ms |1ms |73ms |7972ms
-----------------------------------------------------------------------
forsize=list.size()|0ms |0ms |67ms |8216ms
-----------------------------------------------------------------------
forj-- |0ms |1ms |67ms |8277ms
-----------------------------------------------------------------------
第一X表为ArrayList比照结果,第二X表为LinkedList比照结果。
表横向为同一遍历方式不同大小list遍历的时间消耗,纵向为同一list不同遍历方式遍历的时间消耗。
PS:
由于首次遍历List会稍微多耗时一点,foreach的结果稍微有点偏差,将测试代码中的几个Type顺序调换会发现,foreach耗时和foriterator接近。
3、遍历方式性能测试结果分析
(1)foreach介绍
foreach是JavaSE5.0引入的功能很强的循环构造,for(Integerj:
list)应读作foreachintinlist。
for(Integerj:
list)实现几乎等价于
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Iteratoriterator=list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
Integerj=iterator.next();
}
下面的分析会将foreach和显示调用集合迭代器两种遍历方式归类为Iterator方式,其他三种称为get方式遍历。
这时我们已经发现foreach的一大好处,简单一行实现了四行的功能,使得代码简洁美观,另一大好处是相对于下标循环而言的,foreach不必关心下标初始值和终止值及越界等,所以不易出错。
Effective-Java中推荐使用此种写法遍历,本文会验证这个说法。
使用foreach构造的类对象必须实现了Iterable接口,Java的Collection继承自此接口,List实现了Collection,这个接口仅包含一个函数,源码如下:
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packagejava.lang;
importjava.util.Iterator;
/**
*Implementingthisinterfaceallowsanobjecttobethetargetof
*the"foreach"statement.
*
*paramthetypeofelementsreturnedbytheiterator
*
*since1.5
*/
publicinterfaceIterable{
/**
*ReturnsaniteratoroverasetofelementsoftypeT.
*
*returnanIterator.
*/
Iteratoriterator();
}
iterator()用于返回一个Iterator,从foreach的等价实现中我们可以看到,会调用这个函数得到Iterator,再通过Iterator的next()得到下一个元素,hasNext()判断是否还有更多元素。
Iterator源码如下:
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publicinterfaceIterator{
booleanhasNext();
Enext();
voidremove();
}
(2)ArrayList遍历方式结果分析
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pareloopperformanceofArrayList
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listsize |10,000 |100,000 |1,000,000|10,000,000
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foreach |1ms |3ms |14ms |152ms
-----------------------------------------------------------------------
foriterator |0ms |1ms |12ms |114ms
-----------------------------------------------------------------------
forlist.size() |1ms |1ms |13ms |128ms
-----------------------------------------------------------------------
forsize=list.size()|0ms |0ms |6ms |62ms
-----------------------------------------------------------------------
forj-- |0ms |1ms |6ms |63ms
-----------------------------------------------------------------------
PS:
由于首次遍历List会稍微多耗时一点,foreach的结果稍微有点偏差,将测试代码中的几个Type顺序调换会发现,foreach耗时和foriterator接近。
从上面我们可以看出:
a.在ArrayList大小为十万之前,五种遍历方式时间消耗几乎一样
b.在十万以后,第四、五种遍历方式快于前三种,get方式优于Iterator方式,并且
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intsize=list.size();
for(intj=0;jlist.get(j);
}
用临时变量size取代list.size()性能更优。
我们看看ArrayList中迭代器Iterator和get方法的实现
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privateclassItrimplementsIterator{
intcursor; //indexofnextelementtoreturn
intlastRet=-1;//indexoflastelementreturned;-1ifnosuch
intexpectedModCount=modCount;
publicbooleanhasNext(){
returncursor!
=size;
}
SuppressWarnings("unchecked")
publicEnext(){
checkForodification();
inti=cursor;
if(i>=size)
thrownewNoSuchElementException();
Object[]elementData=ArrayList.this.elementData;
if(i>=elementData.length)
thrownewConcurrentModificationException();
cursor=i+1;
return(E)elementData[lastRet=i];
}
……
}
publicEget(intindex){
rangeCheck(index);
returnelementData(index);
}
从中可以看出get和Iterator的next函数同样通过直接定位数据获取元素,只是多了几个判断而已。
c.从上可以看出即便在千万大小的ArrayList中,几种遍历方式相差也不过50ms左右,且在常用的十万左右时间几乎相等,考虑foreach的优点,我们大可选用foreach这种简便方式进展遍历。
(3)LinkedList遍历方式结果分析
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pareloopperformanceofLinkedList
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listsize |100 |1,000 |10,000 |100,000
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foreach |0ms |1ms |1ms |2ms
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foriterator |0ms |0ms |0ms |2ms
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forlist.size() |0ms |1ms |73ms |7972ms
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forsize=list.size()|0ms |0ms |67ms |8216ms
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forj-- |0ms |1ms |67ms |8277ms
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PS:
由于首次遍历List会稍微多耗时一点,foreach的结果稍微有点偏差,将测试代码中的几个Type顺序调换会发现,foreach耗时和foriterator接近。
从上面我们可以看出:
a在LinkedList大小接近一万时,get方式和Iterator方式就已经差了差不多两个数量级,十万时Iterator方式性能已经远胜于get方式。
我们看看LinkedList中迭代器和get方法的实现
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privateclassListItrimplementsListIterator{
privateNodelastReturned=null;
privateNodenext;
privateintnextIndex;
privateintexpectedModCount=modCount;
ListItr(intindex){
//assertisPositionIndex(index);
next=(index==size)?
null:
node(index);
nextIndex=index;
}
publicbooleanhasNext(){
returnnextIndex}
publicEnext(){
checkForodification();
if(!
hasNext())
thrownewNoSuchElementException();
lastReturned=next;
next=next.next;
nextIndex++;
returnlastReturned.item;
}
……
}
publicEget(intindex){
checkE