我必须在内存中保留数千个字符串,以便在Java中串行访问。我应该把它们存储在数组中还是应该使用某种列表?
由于数组将所有数据保存在一个连续的内存块中(与list不同),使用数组存储数千个字符串会导致问题吗?
我必须在内存中保留数千个字符串,以便在Java中串行访问。我应该把它们存储在数组中还是应该使用某种列表?
由于数组将所有数据保存在一个连续的内存块中(与list不同),使用数组存储数千个字符串会导致问题吗?
当前回答
没有一个答案有我感兴趣的信息——重复扫描同一个数组很多很多次。必须为此做一个JMH测试。
结果(Java 1.8.0_66 x32,迭代普通数组至少比ArrayList快5倍):
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.testArrayForGet avgt 10 8.121 ? 0.233 ms/op
MyBenchmark.testListForGet avgt 10 37.416 ? 0.094 ms/op
MyBenchmark.testListForEach avgt 10 75.674 ? 1.897 ms/op
Test
package my.jmh.test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.annotations.BenchmarkMode;
import org.openjdk.jmh.annotations.Fork;
import org.openjdk.jmh.annotations.Measurement;
import org.openjdk.jmh.annotations.Mode;
import org.openjdk.jmh.annotations.OutputTimeUnit;
import org.openjdk.jmh.annotations.Scope;
import org.openjdk.jmh.annotations.State;
import org.openjdk.jmh.annotations.Warmup;
@State(Scope.Benchmark)
@Fork(1)
@Warmup(iterations = 5, timeUnit = TimeUnit.SECONDS)
@Measurement(iterations = 10)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MILLISECONDS)
public class MyBenchmark {
public final static int ARR_SIZE = 100;
public final static int ITER_COUNT = 100000;
String arr[] = new String[ARR_SIZE];
List<String> list = new ArrayList<>(ARR_SIZE);
public MyBenchmark() {
for( int i = 0; i < ARR_SIZE; i++ ) {
list.add(null);
}
}
@Benchmark
public void testListForEach() {
int count = 0;
for( int i = 0; i < ITER_COUNT; i++ ) {
for( String str : list ) {
if( str != null )
count++;
}
}
if( count > 0 )
System.out.print(count);
}
@Benchmark
public void testListForGet() {
int count = 0;
for( int i = 0; i < ITER_COUNT; i++ ) {
for( int j = 0; j < ARR_SIZE; j++ ) {
if( list.get(j) != null )
count++;
}
}
if( count > 0 )
System.out.print(count);
}
@Benchmark
public void testArrayForGet() {
int count = 0;
for( int i = 0; i < ITER_COUNT; i++ ) {
for( int j = 0; j < ARR_SIZE; j++ ) {
if( arr[j] != null )
count++;
}
}
if( count > 0 )
System.out.print(count);
}
}
其他回答
我不认为这对Strings有什么影响。字符串数组中连续的是对字符串的引用,字符串本身存储在内存中的随机位置。
数组与列表的区别在于基本类型,而不是对象。如果您预先知道元素的数量,并且不需要灵活性,那么由数百万个整数或双精度数组成的数组将比列表在内存和速度上更有效,因为它们确实是连续存储的,并且可以立即访问。这就是为什么Java仍然使用字符数组表示字符串,使用整数数组表示图像数据,等等。
这取决于实现。基元类型数组可能比ArrayList更小更高效。这是因为数组将直接将值存储在一个连续的内存块中,而最简单的ArrayList实现将存储指向每个值的指针。特别是在64位平台上,这可能会产生巨大的差异。
当然,对于这种情况,jvm实现有可能有一个特殊情况,在这种情况下,性能将是相同的。
如果你可以使用固定的大小,数组将会更快,需要更少的内存。
如果您需要List接口在添加和删除元素方面的灵活性,那么问题仍然是应该选择哪种实现。通常在任何情况下都推荐使用ArrayList,但如果必须删除或插入列表开头或中间的元素,ArrayList也有其性能问题。
因此,您可能想要看看https://dzone.com/articles/gaplist-lightning-fast-list,它介绍了GapList。这个新的列表实现结合了ArrayList和LinkedList的优点,使得几乎所有的操作都有很好的性能。请登录https://github.com/magicwerk/brownies-collections获取。
您应该更喜欢泛型类型而不是数组。正如其他人所提到的,数组是不灵活的,不具有泛型类型的表达能力。(它们确实支持运行时类型检查,但这与泛型类型混在一起很糟糕。)
但是,与往常一样,在优化时,你应该始终遵循以下步骤:
Don't optimize until you have a nice, clean, and working version of your code. Changing to generic types could very well be motivated at this step already. When you have a version that is nice and clean, decide if it is fast enough. If it isn't fast enough, measure its performance. This step is important for two reasons. If you don't measure you won't (1) know the impact of any optimizations you make and (2) know where to optimize. Optimize the hottest part of your code. Measure again. This is just as important as measuring before. If the optimization didn't improve things, revert it. Remember, the code without the optimization was clean, nice, and working.
更新:
正如Mark所指出的那样,在JVM预热之后(几次测试通过)没有明显的差异。检查与重新创建的数组,甚至新传递开始的新行矩阵。有很大的可能性,这表明简单数组的索引访问不用于有利于集合。
前1-2次简单数组还是快2-3倍。
原来的帖子:
对这个主题来说,太多的词太简单了。毫无疑问,数组比任何类容器都快几倍。我在这个问题上为我的性能关键部分寻找替代方案。下面是我为检查实际情况而构建的原型代码:
import java.util.List;
import java.util.Arrays;
public class IterationTest {
private static final long MAX_ITERATIONS = 1000000000;
public static void main(String [] args) {
Integer [] array = {1, 5, 3, 5};
List<Integer> list = Arrays.asList(array);
long start = System.currentTimeMillis();
int test_sum = 0;
for (int i = 0; i < MAX_ITERATIONS; ++i) {
// for (int e : array) {
for (int e : list) {
test_sum += e;
}
}
long stop = System.currentTimeMillis();
long ms = (stop - start);
System.out.println("Time: " + ms);
}
}
这就是答案:
基于数组(第16行是活动的):
Time: 7064
根据列表(第17行是活动的):
Time: 20950
还有关于“更快”的评论吗?这是可以理解的。问题是什么时候大约3倍的速度比List的灵活性更好。但这是另一个问题。 顺便说一下,我也根据手工构造的数组列表检查了这个。几乎是一样的结果。