for循环之性能优化

　　前言

　　for循环是开发时常用的语法之一，比如对数组，集合的遍历等，但是如果使用不好也会出现很多新能损耗的问题，今天就来讲解一下for循环的常用性能优化问题。

　　嵌套循环

　　嵌套循环是有俩层或者俩层以上的循环嵌套在一起，下面直接上代码说明。

　　外大内小嵌套：

　　/**

　　* 大循环驱动小循环(即外大内小)

　　*/

　　private static void bigSmall() {

　　long stratTime = System.nanoTime();

　　for (int i = 0; i < 10000000; i++) {

　　for (int j = 0; j < 100; j++) {

　　}

　　}

　　long endTime = System.nanoTime();

　　System.out.println("外大内小耗时：" + (endTime - stratTime));

　　}

　　执行看一下结果耗时：

　　外大内小耗时：8743800

　　再看看外小内大耗时情况

　　外小内大嵌套

　　/**

　　* 小循环驱动大循环(即外小内大)

　　*/

　　private static void smallBig() {

　　long stratTime = System.nanoTime();

　　for (int i = 0; i < 100; i++) {

　　for (int j = 0; j < 10000000; j++) {

　　}

　　}

　　long endTime = System.nanoTime();

　　System.out.println("外小内大耗时：" + (endTime - stratTime));

　　}

　　执行看一下结果耗时：

　　外小内大耗时：6922600

　　好了，综合比较一下俩者的执行时间，时差还是很大的。

　　外小内大耗时：6922600 ;外大内小耗时：8743800

　　总结：

　　由以上对比可知，优化后性能显著提升。嵌套循环应该遵循“外小内大”的原则，虽然循环次数没变，但是耗时却长了很大。这就好比你复制很多个小文件和复制几个大文件的区别，虽然总的大小没变，但是复制大文件明显比多个小文件更快。

　　循环变量的实例化

　　把循环变量的实例放在循环内：

　　/**

　　* 循环变量放在循环内

　　*/

　　private static void smallBigBetterTwo() {

　　long stratTime = System.nanoTime();

　　for (int i = 0; i < 100; i++) {

　　for (int j = 0; j < 10000000; j++) {

　　}

　　}

　　long endTime = System.nanoTime();

　　System.out.println("循环内变量耗时：" + (endTime - stratTime));

　　}

　　执行耗时：

　　循环内变量耗时：4934500

　　把循环变量的实例放在循环之外：

　　/**

　　* 循环变量放在循环外

　　*/

　　private static void smallBigBetter() {

　　long stratTime = System.nanoTime();

　　int i, j;

　　for (i = 0; i < 100; i++) {

　　for (j = 0; j < 10000000; j++) {

　　}

　　}

　　long endTime = System.nanoTime();

　　System.out.println("循环外变量耗时：" + (endTime - stratTime));

　　}

　　执行耗时：

　　循环外变量耗时：5013800

　　对比一下把变量放在循环内和循环外对比耗时，发现时差还是挺大的：

　　循环内变量耗时：4934500;循环外变量耗时：5013800

　　分析总结：

　　虽然优化效果并不明显，但是随着循环次数的增加，耗时会越来越大，优化效果则会越来越明显。分析：优化前需要实例化1+i=101次，优化后仅仅2次。总结：循环变量的实例化应放在循环外。

　　提取与循环无关的表达式

　　没有提取无关的表达式

　　/**

　　* 未提取无关的表达式

　　*/

　　private static void calculationInner() {

　　int a = 3;

　　int b = 7;

　　long stratTime = System.nanoTime();

　　for (int i = 0; i < 10000000; i++) {

　　i = i * a * b;

　　}

　　long endTime = System.nanoTime();

　　System.out.println("未提取耗时：" + (endTime - stratTime));

　　}

　　没有提取耗时：

　　未提取耗时：800

　　提取了无关的表达式

　　/**

　　* 提取无关的表达式

　　*/

　　private static void calculationOuter() {

　　int a = 3;

　　int b = 7;

　　int c = a * b;

　　long stratTime = System.nanoTime();

　　for (int i = 0; i < 10000000; i++) {

　　i = i * c;

　　}

　　long endTime = System.nanoTime();

　　System.out.println("已提取耗时：" + (endTime - stratTime));

　　}

　　提取了无关表达式耗时：

　　已提取耗时：500

　　分析总结：郑州妇科医院 https://yiyuan.120ask.com/zzfck/

　　代码中a*b与循环无关，所以应该把它放到外面，避免重复计算。从理论角度分析，由于减少了计算次数，故优化后性能会更高。

　　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));

　　耗时：

　　未优化list耗时：253800

　　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));

　　耗时：

　　优化list耗时：142500

　　分析总结：

　　每次循环，list.size()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，用一个变量来缓存其size，不要让这一点点代码而消耗我们这么多性能。

　　异常捕获

　　在内部捕获异常：

　　/**

　　* 在内部捕获异常

　　*/

　　private static void catchInner() {

　　long stratTime = System.nanoTime();

　　for (int i = 0; i < 10000000; i++) {

　　try {

　　} catch (Exception e) {

　　}

　　}

　　long endTime = System.nanoTime();

　　System.out.println("在内部捕获异常耗时：" + (endTime - stratTime));

　　}

　　执行耗时：

　　在内部捕获异常耗时：3352700

　　在外部捕获异常：

　　/**

　　* 在外部捕获异常

　　*/

　　private static void catchOuter() {

　　long stratTime = System.nanoTime();

　　try {

　　for (int i = 0; i < 10000000; i++) {

　　}

　　} catch (Exception e) {

　　}

　　long endTime = System.nanoTime();

　　System.out.println("在外部捕获异常耗时：" + (endTime - stratTime));

　　}

　　执行耗时：

　　在外部捕获异常耗时：2893600

　　分析总结：

　　捕获异常很占用资源，所以不要把try catch放到循环内部，优化后性能同样有好几个数量级的提升。另外， 《Effective Java》一书指出for-each循环优先于传统的for循环，它在简洁性和预防bug方面有着传统for循环无法媲美的优势，并且，没有性能方面的损失，因此，推荐使用for-each循环。