假设我有一个数组列表
ArrayList<MyClass> myList;
我想调用toArray,是否有性能方面的原因
MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[myList.size()]);
over
MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[0]);
?
我更喜欢第二种风格,因为它不那么冗长,而且我假设编译器将确保不会真正创建空数组,但我一直在想这是否属实。
当然,在99%的情况下,它不会以某种方式或其他方式产生区别,但我希望在我的普通代码和优化的内部循环之间保持一致的风格……
与直觉相反,Hotspot 8上最快的版本是:
MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[0]);
我已经使用jmh运行了一个微基准测试,结果和代码如下所示,显示具有空数组的版本始终优于具有预大小数组的版本。注意,如果可以重用大小正确的现有数组,结果可能会不同。
基准测试结果(以微秒为单位,越小=越好):
Benchmark (n) Mode Samples Score Error Units
c.a.p.SO29378922.preSize 1 avgt 30 0.025 ▒ 0.001 us/op
c.a.p.SO29378922.preSize 100 avgt 30 0.155 ▒ 0.004 us/op
c.a.p.SO29378922.preSize 1000 avgt 30 1.512 ▒ 0.031 us/op
c.a.p.SO29378922.preSize 5000 avgt 30 6.884 ▒ 0.130 us/op
c.a.p.SO29378922.preSize 10000 avgt 30 13.147 ▒ 0.199 us/op
c.a.p.SO29378922.preSize 100000 avgt 30 159.977 ▒ 5.292 us/op
c.a.p.SO29378922.resize 1 avgt 30 0.019 ▒ 0.000 us/op
c.a.p.SO29378922.resize 100 avgt 30 0.133 ▒ 0.003 us/op
c.a.p.SO29378922.resize 1000 avgt 30 1.075 ▒ 0.022 us/op
c.a.p.SO29378922.resize 5000 avgt 30 5.318 ▒ 0.121 us/op
c.a.p.SO29378922.resize 10000 avgt 30 10.652 ▒ 0.227 us/op
c.a.p.SO29378922.resize 100000 avgt 30 139.692 ▒ 8.957 us/op
作为参考,代码如下:
@State(Scope.Thread)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
public class SO29378922 {
@Param({"1", "100", "1000", "5000", "10000", "100000"}) int n;
private final List<Integer> list = new ArrayList<>();
@Setup public void populateList() {
for (int i = 0; i < n; i++) list.add(0);
}
@Benchmark public Integer[] preSize() {
return list.toArray(new Integer[n]);
}
@Benchmark public Integer[] resize() {
return list.toArray(new Integer[0]);
}
}
你可以在博客文章《古人的智慧阵列》中找到类似的结果、完整的分析和讨论。总结一下:JVM和JIT编译器包含一些优化,这些优化使它能够廉价地创建和初始化一个新的大小正确的数组,如果您自己创建数组,则不能使用这些优化。
第一种情况更有效。
这是因为在第二种情况下:
MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[0]);
运行时实际上创建了一个空数组(大小为零),然后在toArray方法中创建另一个数组以适应实际数据。这个创建是使用下面的代码(来自jdk1.5.0_10)通过反射完成的:
public <T> T[] toArray(T[] a) {
if (a.length < size)
a = (T[])java.lang.reflect.Array.
newInstance(a.getClass().getComponentType(), size);
System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}
通过使用第一种形式,可以避免创建第二个数组,也可以避免反射代码。
从Java 5中的ArrayList开始,如果数组的大小合适(或更大),它就会被填充。因此
MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[myList.size()]);
将创建一个数组对象,填充它并返回给"arr"。另一方面
MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[0]);
将创建两个数组。第二个是长度为0的MyClass数组。这里有一个对象创建用于一个马上会被丢弃的对象。就源代码所示,编译器/ JIT无法优化这个对象,因此不会创建它。此外,使用零长度对象会导致在toArray() -方法中进行强制转换。
请参阅ArrayList.toArray()的源代码:
public <T> T[] toArray(T[] a) {
if (a.length < size)
// Make a new array of a's runtime type, but my contents:
return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}
使用第一种方法只创建一个对象,并避免(隐式但代价昂贵的)强制类型转换。