5

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。


an_l
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代码胜于雄辩