在Java中使用instanceof对性能的影响

我正在开发一个应用程序，其中一个设计方法涉及到大量使用instanceof操作符。虽然我知道OO设计通常试图避免使用instanceof，但那是另一回事，这个问题纯粹与性能有关。我想知道是否对性能有影响?和==一样快吗?

例如，我有一个有10个子类的基类。在接受基类的单个函数中，我检查类是否是子类的实例并执行一些例程。

我想到的另一种解决方法是使用“type id”整数原语，并使用位掩码来表示子类的类别，然后对子类“type id”与表示类别的常量掩码进行位掩码比较。

instanceof是否被JVM优化得更快?我想坚持使用Java，但应用程序的性能至关重要。如果有人曾经在这条路上走过，可以提供一些建议，那就太棒了。我是不是太挑剔了，或者专注在错误的地方去优化?

当前回答

方法

我写了一个基准程序来评估不同的实现:

实例实现(作为参考) 通过抽象类和@Override测试方法实现面向对象使用自己的类型实现 getClass() == _.class实现

我使用jmh运行了100个预热调用、1000个测试迭代和10个分支的基准测试。因此，每个选项都测量了10,000次，在我的MacBook Pro上运行macOS 10.12.4和Java 1.8的整个基准测试需要12:18:57。该基准衡量每个选项的平均时间。要了解更多细节，请参阅我在GitHub上的实现。

为了完整起见:这个答案和我的基准有一个以前的版本。

结果

| Operation  | Runtime in nanoseconds per operation | Relative to instanceof |
|------------|--------------------------------------|------------------------|
| INSTANCEOF | 39,598 ± 0,022 ns/op                 | 100,00 %               |
| GETCLASS   | 39,687 ± 0,021 ns/op                 | 100,22 %               |
| TYPE       | 46,295 ± 0,026 ns/op                 | 116,91 %               |
| OO         | 48,078 ± 0,026 ns/op                 | 121,42 %               |

博士tl;

在Java 1.8中，instanceof是最快的方法，尽管getClass()非常接近。

2014-10-22 18:54:40

其他回答

instanceof非常快，只需要几个CPU指令。

显然，如果一个类X没有加载子类(JVM知道)，instanceof可以被优化为:

     x instanceof X    
==>  x.getClass()==X.class  
==>  x.classID == constant_X_ID

主要的花费只是阅读!

如果X确实加载了子类，则需要更多的读取操作;他们可能住在一起，所以额外的费用也很低。

大家好!

2011-07-16 10:13:26

我基于jmh-java-benchmark- prototype:2.21编写了一个性能测试。JDK为openjdk, version为1.8.0_212。测试机器是mac pro。测试结果为:

Benchmark                Mode  Cnt    Score   Error   Units
MyBenchmark.getClasses  thrpt   30  510.818 ± 4.190  ops/us
MyBenchmark.instanceOf  thrpt   30  503.826 ± 5.546  ops/us

结果表明:getClass优于instanceOf，这与其他测试结果相反。然而，我不知道为什么。

测试代码如下:

public class MyBenchmark {

public static final Object a = new LinkedHashMap<String, String>();

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
public boolean instanceOf() {
    return a instanceof Map;
}

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
public boolean getClasses() {
    return a.getClass() == HashMap.class;
}

public static void main(String[] args) throws RunnerException {
    Options opt =
        new OptionsBuilder().include(MyBenchmark.class.getSimpleName()).warmupIterations(20).measurementIterations(30).forks(1).build();
    new Runner(opt).run();
}
}

2019-06-22 05:07:32

我也更喜欢枚举方法，但我将使用抽象基类强制子类实现getType()方法。

public abstract class Base
{
  protected enum TYPE
  {
    DERIVED_A, DERIVED_B
  }

  public abstract TYPE getType();

  class DerivedA extends Base
  {
    @Override
    public TYPE getType()
    {
      return TYPE.DERIVED_A;
    }
  }

  class DerivedB extends Base
  {
    @Override
    public TYPE getType()
    {
      return TYPE.DERIVED_B;
    }
  }
}

2013-08-13 15:38:05

Instanceof非常高效，因此您的性能不太可能受到影响。然而，使用大量的instanceof暗示了一个设计问题。

如果您可以使用xClass == String.class，这将更快。注意:final类不需要instanceof。

2009-01-27 20:07:04

方法