java8慎用java8的foreach循环

Posted 2020-09-20 已往之不谏

+警告

　　　　这篇文章作废掉，是由一个错误的测试方法得到的一个错误结论，后续修正结果正在测试，将贴上。

　　　　准确测试已完成：http://www.cnblogs.com/yiwangzhibujian/p/6965114.html

　　虽然java8出来很久了，但是之前用的一直也不多，最近正好学习了java8，推荐一本书还是不错的<写给大忙人看的javase8>。因为学习了Java8，所以只要能用到的地方都会去用，尤其是Java8的Stream，感觉用起来觉得很方便，因为点点点就出来了，而且代码那么简洁。现在开始慢慢深入了解java8，发现很多东西不能看表面。

　　比如常规遍历一个集合，下面给出例子：

1.首先遍历一个List

方式1.一开始是这样的：

public static void test1(List<String> list) {
  for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
  }
}

方式2.当然稍微高级一点的是这样：

public static void test2(List<String> list) {
  for (int i = 0,lengh=list.size(); i < lengh; i++) {
    System.out.println(list.get(i));
  }
}

方式3.还有就是Iterator遍历：

public static void test3(List<String> list) {
  Iterator<String> iterator = list.iterator();
  while(iterator.hasNext()){
    System.out.println(iterator.next());
  }
}

方式4.后来有了增强for循环：

public static void test4(List<String> list) {
  for(String str:list){
    System.out.println(str);
  }
}

方式5.java8以后新增的方式：

public static void test5(List<String> list) {
  //list.forEach(System.out::println);和下面的写法等价
  list.forEach(str->{
    System.out.println(str);
  });
}

方式6.还有另一种：

public static void test6(List<String> list) {
  list.iterator().forEachRemaining(str->{
    System.out.println(str);
  });
}

　　应该没有其他的了吧，上面六中方法，按我的使用习惯5最常用，4偶尔使用，其他的基本就不怎么用了，使用5的原因是因为方便书写，提示就可以写出来，偶尔使用4的原因是，5不方便计数用，下面进行性能测试，String不具备代表性，决定使用对象，简单的一个测试类如下： 

　　一个简单的测试，内容不要太在意，简单计算hashCode： 

package test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class Test8 {
  public static void main(String[] args) {
    List<Dog> list=new ArrayList<>();
    for(int i=0;i<10;i++){
      list.add(new Dog(i,"dog"+i));
    }
    long nanoTime = System.nanoTime();
    test1(list);
    long nanoTime1 = System.nanoTime();
    test2(list);
    long nanoTime2 = System.nanoTime();
    test3(list);
    long nanoTime3 = System.nanoTime();
    test4(list);
    long nanoTime4 = System.nanoTime();
    test5(list);
    long nanoTime5 = System.nanoTime();
    test6(list);
    long nanoTime6 = System.nanoTime();
    
    System.out.println((nanoTime1-nanoTime)/1000000.0);
    System.out.println((nanoTime2-nanoTime1)/1000000.0);
    System.out.println((nanoTime3-nanoTime2)/1000000.0);
    System.out.println((nanoTime4-nanoTime3)/1000000.0);
    System.out.println((nanoTime5-nanoTime4)/1000000.0);
    System.out.println((nanoTime6-nanoTime5)/1000000.0);
  }

public static void test1(List<Dog> list) {
  for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    list.get(i).hashCode();
  }
}
public static void test2(List<Dog> list) {
  for (int i = 0,lengh=list.size(); i < lengh; i++) {
    list.get(i).hashCode();
  }
}
public static void test3(List<Dog> list) {
  Iterator<Dog> iterator = list.iterator();
  while(iterator.hasNext()){
    iterator.next().hashCode();
  }
}
public static void test4(List<Dog> list) {
  for(Dog dog:list){
    dog.hashCode();
  }
}
public static void test5(List<Dog> list) {
  //list.forEach(System.out::println);和下面的写法等价
  list.forEach(dog->{
    dog.hashCode();
  });
}
public static void test6(List<Dog> list) {
  list.iterator().forEachRemaining(dog->{
    dog.hashCode();
  });
}
}
class Dog{
  private int age;
  private String name;
  public Dog(int age, String name) {
    super();
    this.age = age;
    this.name = name;
  }
  public int getAge() {
    return age;
  }
  public void setAge(int age) {
    this.age = age;
  }
  public String getName() {
    return name;
  }
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  @Override
  public String toString() {
    return "Dog [age=" + age + ", name=" + name + "]";
  }
}

View Code

 

 　　运行三次取平均值，机器配置就不说了，因为我不是比较的绝对值，我是比较的这几种方式的相对值，数据结果，趋势图如下：

　　然后去掉表现一直很稳定的方式5和百万级数据量以上的数据，来分析结果：

　　可以得出一个非常吓人的结果，java8的foreach每次循环的耗时竟然高达100毫秒以上，虽然它比较稳定（算是优点吧）。所以得出以下结论：

　　在正常使用（数据量少于百万以下），正常（非并行）遍历一个集合的时候：

• 不要使用java8的foreach，每次耗时高达100毫秒以上
• 提前计算出大小的普通for循环，耗时最小，但是书写麻烦
• 增强for循环表现良好

 

测试LinkedList

　　　　只为了验证最后的观点，所以只测试增强for循环和java8foreach循环：

　　经过一轮测试，java8foreach一如既往的稳定高耗时，增强for循环依然很给力。

 

2.再次遍历一个Set

　　使用以相同的方式测试HashSet，测试方法如下：

package test;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class Test9 {
  public static void main(String[] args) {
    Set<Dog> set = new HashSet<>();
    for (int i = 0; i < 10_000_000; i++) {
      set.add(new Dog(i, "dog" + i));
    }
    long nanoTime = System.nanoTime();
    test1(set);
    long nanoTime1 = System.nanoTime();
    test2(set);
    long nanoTime2 = System.nanoTime();
    test3(set);
    long nanoTime3 = System.nanoTime();
    test4(set);
    long nanoTime4 = System.nanoTime();

    System.out.println((nanoTime1 - nanoTime) / 1000000.0);
    System.out.println((nanoTime2 - nanoTime1) / 1000000.0);
    System.out.println((nanoTime3 - nanoTime2) / 1000000.0);
    System.out.println((nanoTime4 - nanoTime3) / 1000000.0);
  }

  public static void test1(Set<Dog> list) {
    Iterator<Dog> iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
      iterator.next().hashCode();
    }
  }

  public static void test2(Set<Dog> list) {
    for (Dog dog : list) {
      dog.hashCode();
    }
  }

  public static void test3(Set<Dog> list) {
    list.forEach(dog -> {
      dog.hashCode();
    });
  }

  public static void test4(Set<Dog> list) {
    list.iterator().forEachRemaining(dog -> {
      dog.hashCode();
    });
  }
}

View Code

 

　　经过计算得出如下结果：

　　不难发现，java8的foreach依然每次耗时100ms以上，最快的变成了增强for循环，Iterator遍历和java8的iterator().forEachRemaining差不多。

3.最后遍历Map

　　依然使用相同的方式测试Map集合遍历，测试类如下：

package test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class Test10 {
  public static void main(String[] args) {
    Map<String, Dog> map = new HashMap<>();
    for (int i = 0; i < 1000_000; i++) {
      map.put("dog" + i, new Dog(i, "dog" + i));
    }
    long nanoTime = System.nanoTime();
    test1(map);
    long nanoTime1 = System.nanoTime();
    test2(map);
    long nanoTime2 = System.nanoTime();
    test3(map);
    long nanoTime3 = System.nanoTime();
    test4(map);
    long nanoTime4 = System.nanoTime();

    System.out.println((nanoTime1 - nanoTime) / 1000000.0);
    System.out.println((nanoTime2 - nanoTime1) / 1000000.0);
    System.out.println((nanoTime3 - nanoTime2) / 1000000.0);
    System.out.println((nanoTime4 - nanoTime3) / 1000000.0);
  }

  public static void test1(Map<String, Dog> map) {
    Iterator<Map.Entry<String, Dog>> entries = map.entrySet().iterator();
    while (entries.hasNext()) {
      Map.Entry<String, Dog> entry = entries.next();
      int code=entry.getKey().hashCode()+entry.getValue().hashCode();
    }
  }

  public static void test2(Map<String, Dog> map) {
    for (Map.Entry<String, Dog> entry : map.entrySet()) {
      int code=entry.getKey().hashCode()+entry.getValue().hashCode();
    }
  }

  public static void test3(Map<String, Dog> map) {
    for (String key : map.keySet()) {
      int code=key.hashCode()+map.get(key).hashCode();
    }
  }

  public static void test4(Map<String, Dog> map) {
    map.forEach((key, value) -> {
      int code=key.hashCode()+value.hashCode();
    });
  }
}

View Code

 

　　结果如下：

　　java8的foreach依然不负众望，最快的是增强for循环。

 

+最终结论

　　　　普通（数量级10W以下，非并行）遍历一个集合（List、Set、Map）如果在意效率，不要使用java8的foreach，虽然它很方便很优雅

　　　　任何时候使用增强for循环是你不二的选择