love fish大鵬一曰同風(fēng)起，扶搖直上九萬(wàn)里

關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題 (轉(zhuǎn))

開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） (問(wèn)題結(jié)束)

在我們編程的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的問(wèn)題。

在印象中一直認(rèn)為方法二的性能好于方法一，但是差距應(yīng)該很小。但因?yàn)橐晃粍e人的回文說(shuō)方法一極大的影響了性能，所以想寫(xiě)個(gè)例子證明一下相差很小。例子如下：
測(cè)試的結(jié)果是當(dāng)n=10億次的時(shí)候差距是1秒，所以說(shuō)差距應(yīng)該是很小的，符合我原始的記憶，但是另一個(gè)問(wèn)題來(lái)了，測(cè)試的結(jié)果是
方法一：3300毫秒左右
方法二：4300毫秒左右
結(jié)果剛好相反，于是更改方法
結(jié)果依舊。

沒(méi)辦法，取得字節(jié)碼，對(duì)比

結(jié)果是感覺(jué)還是應(yīng)該是方法二快，那為什么反而方法一快了1秒左右呢？
不得而知，現(xiàn)在我個(gè)人猜測(cè)的想法是可能有兩種情況：
1,JLS的底層定義決定的，有什么特殊的優(yōu)化？
2,因?yàn)榉椒ǘ确椒ㄒ浑m然少了在循環(huán)中的部分，但是引用的聲明周期反而是更長(zhǎng)了，是否因?yàn)橐么嬖谠斐闪朔椒ǘ臈２僮飨牧舜蟛糠謺r(shí)間？
猜想一有待于JLS文檔的查閱，我會(huì)在有空的時(shí)候查詢，猜想二正在想辦法證明。
看文章的朋友，如果誰(shuí)了解麻煩指點(diǎn)一下，是我的測(cè)試方法寫(xiě)的有問(wèn)題，還是別的原因，謝謝。

最后：?jiǎn)栴}已經(jīng)基本了解了原因，見(jiàn)回復(fù)中的討論，謝謝--daydream 的幫忙。

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 03:29 dreamstone

最開(kāi)始的測(cè)試是在Eclipse中測(cè)試的，怕是eclipse的問(wèn)題，在控制臺(tái)下也做了測(cè)試，雖然得到的數(shù)字有微小偏差，但依然是方法一比方法二快1秒左右。問(wèn)題繼續(xù)。。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 06:10 JonneyQuest

據(jù)說(shuō)是因?yàn)榫植孔兞糠旁诙褩Ｖ械脑颉??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 09:26 daydream

在我的機(jī)器上測(cè)試，兩者可以看作是一樣快的。對(duì)每一個(gè)方法運(yùn)行多次，結(jié)果也會(huì)稍有偏差，第一個(gè)方法：3375（次數(shù)比較多）、3390。
第二個(gè)方法：3375（次數(shù)比較多）、3390、3391、3406。

對(duì)于下面2段代碼來(lái)說(shuō)：
for (int i=0;i<n;i++){
String str = //
}
String str = null;
for(int i=0;i<n;i++){
str = //
}
區(qū)別只是str變量的作用域不同－－－意味著：代碼1的str變量的偏移位置在出了循環(huán)的作用域以后，可以被分配給下一個(gè)出現(xiàn)的局部變量，而代碼2str的位置會(huì)一直占有，直到方法結(jié)束。

之所以，有人感覺(jué)代碼2快，我想是一種錯(cuò)覺(jué)吧，就是以為代碼1會(huì)在循環(huán)中重復(fù)聲明變量str－－實(shí)際上不是這樣。

另外，JLS是什么東東？??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題）[未登錄](méi) 2007-02-11 10:32 dreamstone

to:JonneyQuest
詳細(xì)說(shuō)說(shuō)？
??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題）[未登錄](méi) 2007-02-11 10:36 dreamstone

to:daydream
你怎么運(yùn)行的，不是兩個(gè)一塊調(diào)用的吧，如果是用循環(huán)多次調(diào)用求平均值，活著兩個(gè)一塊調(diào)用是不準(zhǔn)的。如果你是循環(huán)調(diào)用，活著同時(shí)調(diào)用，你可以把兩個(gè)函數(shù)的調(diào)用順序換一下，會(huì)有較大的差距。
JLS=The Java Language Specification
講述的是Java語(yǔ)言的特性，很多東西C++和Java是不同的，JLS中有描述。例如lazyloading的單態(tài)在Java中是不可實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)就因?yàn)镴ava的優(yōu)化造成的，通過(guò)JLS可以查到。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 12:40 daydream

沒(méi)有，我是分開(kāi)運(yùn)行的，直接運(yùn)行你的代碼。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 13:55 sinoly

這里問(wèn)題大了。創(chuàng)建對(duì)象第一忌：不要在循環(huán)體中創(chuàng)建對(duì)象。這種做法會(huì)在內(nèi)存中保存N份這個(gè)對(duì)象的引用會(huì)浪費(fèi)大量的內(nèi)存空間（雖說(shuō)內(nèi)存便宜，可以進(jìn)行硬件升級(jí)），同時(shí)JVM的GC機(jī)制會(huì)因?yàn)檫@些無(wú)謂的對(duì)象做大量的回收工作，系統(tǒng)不慢都不行呀
.........................................................................................

很簡(jiǎn)單的一個(gè)道理，你用String對(duì)象根本看不出效果。如果你換成個(gè)自定義對(duì)象或者圖形對(duì)象呢？你的第一種做法會(huì)在堆內(nèi)存中生成大量的垃圾對(duì)象，這些對(duì)象首先占用內(nèi)存，二則在對(duì)于速度的影響上它不會(huì)馬上體現(xiàn)出來(lái)（畢竟在內(nèi)存夠用的情況下無(wú)法體現(xiàn)），一旦堆內(nèi)存中的eden area滿了，GC機(jī)制開(kāi)始起作用了那么你就會(huì)覺(jué)得你的程序速度狂降。。。。
所以說(shuō)，第二種做法才是王道！

呵呵，剛剛寫(xiě)了一篇關(guān)于java優(yōu)化編程的文字，希望可以提供幫助
http://www.aygfsteel.com/sinoly/archive/2007/02/11/99205.html??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 14:05 sinoly

相對(duì)而言，性能的影響并不只是這段代碼的執(zhí)行速度。需要考慮在JVM種它的處理方式，以及這種方式對(duì)資源占用的情況。很多性能問(wèn)題都是在日積月累中體現(xiàn)的。只是丂一條語(yǔ)句所謂的執(zhí)行速度來(lái)判斷效率，個(gè)人感覺(jué)很不合理??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 17:05 daydream

to sinoly ：

“創(chuàng)建對(duì)象第一忌：不要在循環(huán)體中創(chuàng)建對(duì)象。這種做法會(huì)在內(nèi)存中保存N份這個(gè)對(duì)象的引用會(huì)浪費(fèi)大量的內(nèi)存空間”

這是誤解。完全沒(méi)有在內(nèi)存中保存N份對(duì)象的引用，循環(huán)體內(nèi)聲明的對(duì)象也只是在java棧中占據(jù)一個(gè)位置。

反而在循環(huán)體內(nèi)聲明的對(duì)象因?yàn)槠渥饔糜蛑皇窃谘h(huán)體內(nèi)，更節(jié)約內(nèi)存（雖然微乎其微）。
??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題）[未登錄](méi) 2007-02-11 17:06 dreamstone

to:sinoly
我在平時(shí)寫(xiě)代碼的時(shí)候也不是在循環(huán)體內(nèi)創(chuàng)建，但是記憶中差別不大。
對(duì)于你的說(shuō)法，
1,String看不出效果，自定義對(duì)象和圖形對(duì)象能有效果？
在印象中無(wú)論是什么，這里保留的都是一個(gè)引用，應(yīng)該是一樣大的。所以應(yīng)該沒(méi)有對(duì)象和圖形的差別。而且第一種做法不會(huì)產(chǎn)生垃圾對(duì)象，只會(huì)出現(xiàn)大量的引用。一個(gè)引用占用的內(nèi)存是很小的，不會(huì)是大量的。但是如果循環(huán)次數(shù)很多，也是可觀的，所以我平時(shí)也是寫(xiě)在循環(huán)體之外。
2,如果寫(xiě)在外邊，其實(shí)并不一定就快，因?yàn)樵诶镞厡?xiě)的話過(guò)了循環(huán)體就過(guò)了它的有效范圍，可以被回收了，雖然并不一定立即回收，但如果第二種寫(xiě)法對(duì)象則不能回收。恰恰相反，如果對(duì)象很大，例如圖形控件，活著保存大量數(shù)據(jù)的Bean，這個(gè)時(shí)候這個(gè)對(duì)象要到函數(shù)結(jié)束才會(huì)被回收，如果函數(shù)體很長(zhǎng)，活著函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間很長(zhǎng)，那么這個(gè)才是更消耗內(nèi)存的。所以說(shuō)哪種寫(xiě)法要看情況而定。
3,如何判定一個(gè)程序的好壞？這個(gè)是個(gè)綜合問(wèn)題，要考慮很多因素，但是在印象種無(wú)論如何方法二應(yīng)該是比方法一快的，結(jié)果剛好相反，開(kāi)啟這個(gè)帖子主要是為了這個(gè)問(wèn)題。就是為什么會(huì)這樣？而不是討論哪個(gè)方法更好。
??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 17:17 daydream

java字節(jié)碼中，對(duì)于每一個(gè)方法都有一個(gè)max_locals屬性，指出方法的局部變量所需要的存儲(chǔ)空間（以字為單位）。

對(duì)于一樓的例子，如果把
String str = //
移到循環(huán)體外，則max_locals會(huì)比在循環(huán)體內(nèi)更大。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題）[未登錄](méi) 2007-02-11 17:35 dreamstone

to:sinoly
看了你寫(xiě)的關(guān)于對(duì)象創(chuàng)建的問(wèn)題，我們說(shuō)的不是一個(gè)問(wèn)題啊。
你的問(wèn)題是：在循環(huán)體種創(chuàng)建相同的對(duì)象，就是作用一樣的對(duì)象，這個(gè)當(dāng)然是浪費(fèi)內(nèi)存了。這種問(wèn)題不需要再討論。
我的問(wèn)題是這樣的，并不再創(chuàng)建對(duì)象上，例如，如下問(wèn)題，從List種取出對(duì)象，可以有兩種寫(xiě)法，
List<Object> list= //...一個(gè)已經(jīng)存在的List
方法一
for(int i=0;i<list.size();i++){
Object obj = list.get(i);
}
方法二
Object obj= null;
for(int i=0;i<list.size();i++){
obj= list.get(i);
}
這個(gè)里邊根本沒(méi)有創(chuàng)建對(duì)象的問(wèn)題，有的問(wèn)題是方法一會(huì)多很多引用，方法二會(huì)讓一個(gè)引用保存期很長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)象有效期也變的很長(zhǎng)。（其實(shí)你的性能優(yōu)化的文章種應(yīng)該指出這個(gè)問(wèn)題的。）

另外提示一下，對(duì)于我第一個(gè)例子中寫(xiě)的：
for (int i=0;i<n;i++){
String str = "";
}
在這個(gè)函數(shù)中只會(huì)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，因?yàn)镾tring是非可變對(duì)象，虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)重用，這個(gè)你可以參照一下JLS中的解釋。只有這種情況才是浪費(fèi)
for (int i=0;i<n;i++){
String str = new String("");
}
最后感謝你參與，另外提一點(diǎn)建議：
1,回文或者寫(xiě)文章前應(yīng)該先確認(rèn)一下自己的觀點(diǎn)是否是對(duì)的，最好給出證明，雖然確認(rèn)了也不能保證一定是對(duì)的，但是至少做過(guò)了，這是一種態(tài)度。我也是一直這么要求自己，無(wú)論多么簡(jiǎn)單的問(wèn)題，都給出一個(gè)思考的過(guò)程，因?yàn)檫@樣對(duì)看文章的人有幫助。例如你上邊說(shuō)到的，如果是自定義對(duì)象活著圖形對(duì)象的觀點(diǎn)，剛好是錯(cuò)誤的證明，你可以這樣試試。虛擬機(jī)內(nèi)存設(shè)置64M，如果你在List中取出一個(gè)60M的對(duì)象，然后在循環(huán)之后再new一個(gè)10M的對(duì)象，方法一是可以運(yùn)行的，雖然說(shuō)慢，但方法二就OutOfMemory了。除非你在循環(huán)之后設(shè)置
變量= null，但這種做法是否更好只得商榷.

最后說(shuō)明一點(diǎn)，應(yīng)用開(kāi)發(fā)和底層框架開(kāi)發(fā)其實(shí)有很多東西是不同的。如果實(shí)際負(fù)責(zé)過(guò)項(xiàng)目就了解的。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 17:41 dreamstone

@daydream
謝謝再次回復(fù)，想問(wèn)一下關(guān)于max_locals這個(gè)屬性，
1,為什么放到循環(huán)體外反而會(huì)更大呢？能給簡(jiǎn)單講一下為什么嗎？活著給一個(gè)能查到原因的方向。
2,另外這個(gè)max_locals變大后為什么會(huì)影響性能呢？在什么時(shí)候會(huì)使用到max_locals這個(gè)屬性呢？
謝謝
??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 18:40 daydream

對(duì)下面2個(gè)方法，foo1需要的max_locals是4，foo2是5，

foo1需要的4大概是：this變量占1個(gè)字、方法參數(shù)x占1個(gè)字、
第一段循環(huán)的時(shí)候，變量i占一個(gè)字、s1占一個(gè)字，第二個(gè)循環(huán)的時(shí)候，i、s1已經(jīng)超出作用域，所以，變量j、s2占用了和i、s1重疊的空間，所以最多需要4個(gè)字就夠了。

foo2方法中s1的作用域直到方法結(jié)束，所以需要5個(gè)字長(zhǎng)度。

max_locals變大后應(yīng)該不會(huì)影響到性能，但是我這兒的意思是說(shuō)，將局部變量放在循環(huán)體內(nèi)聲明并不會(huì)導(dǎo)致性能下降。

void foo1(int x) {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
String s1 = "...";
}
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
String s2 = "....";
}
}

void foo2(int x) {
String s1 = "...";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
// other code.....
}
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
String s2 = "....";
}
}
??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 18:44 daydream

另外，將局部變量放在循環(huán)體內(nèi)聲明，也不會(huì)導(dǎo)致多出來(lái)很多引用。
因?yàn)?，局部變量?duì)應(yīng)于java棧的偏移是在編譯時(shí)就確定的，并不是在運(yùn)行期動(dòng)態(tài)分配的。循環(huán)體內(nèi)的局部變量對(duì)應(yīng)的是同一個(gè)偏移位置。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 18:48 daydream

另外，max_locals只是編譯器在編譯時(shí)確定，存放在字節(jié)碼中，供JVM在運(yùn)行期調(diào)用方法時(shí)分配java棧幀大小用的，對(duì)于程序員應(yīng)該沒(méi)什么用，因?yàn)槌绦蛞矝](méi)辦法訪問(wèn)java棧。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 19:07 dreamstone

現(xiàn)在大概明白了max_locals的作用，但是我這測(cè)試出的問(wèn)題還在。不知道為什么第一個(gè)方法要比第二個(gè)方法快。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 19:10 dreamstone

另外我看你上邊寫(xiě)的用我的代碼，測(cè)試結(jié)果是接近的，可我怎么測(cè)都是差距一秒啊，你的運(yùn)行環(huán)境 ？
我是xp下，試過(guò)eclipse運(yùn)行，試過(guò)直接控制臺(tái)用java命令運(yùn)行。
jdk1.5??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） 2007-02-11 19:37 daydream

運(yùn)行你的第二段測(cè)試代碼：
先運(yùn)行test1共5次，結(jié)果：3406、3453、3391、3453、3391
然后把代碼改成test2，運(yùn)行5次，結(jié)果：
3406、3406、3406、3437、3391

運(yùn)行環(huán)境：XP、512M內(nèi)存、Eclipse3.2下，JDK6.0，沒(méi)有加啟動(dòng)參數(shù)，默認(rèn)最大內(nèi)存好像是64M。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題）[未登錄](méi) 2007-02-12 06:00 dreamstone

郁悶了，我的兩臺(tái)電腦，測(cè)試的結(jié)果都是穩(wěn)定的差不到1秒
xp sp2 eclipse3.2.1 jdk1.5 啟動(dòng)參數(shù)也沒(méi)加，最大內(nèi)存開(kāi)始是512,后來(lái)改成256和64都試了。
結(jié)果test1:2938 2953 2954 2954 2969
test2:3797 3797 3781 4000 3797 3797
我今天再找別人試一下，看看什么情況。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題）[未登錄](méi) 2007-02-12 09:56 dreamstone

又找了幾個(gè)同事幫忙測(cè)試了一下，果然，有的差距是100毫秒，有的200，有的基本沒(méi)差距。我公司的電腦差距是200，也就是說(shuō)我家里的測(cè)試不準(zhǔn)確，真實(shí)不可思議，我在家測(cè)了很多次，都穩(wěn)定在差距1000毫秒，呵呵。不過(guò)問(wèn)題總算解決了。
另外經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題上,amd的cpu比intel的快，單核的比雙核的快。。有意思。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） (問(wèn)題結(jié)束)[未登錄](méi) 2007-02-12 18:13 JIm

注意jdk版本，一些基本的東西隨著JDK不斷的更新，都會(huì)有改變。對(duì)JAVA沒(méi)什么好印象！??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） (問(wèn)題結(jié)束) 2007-02-12 19:15 dreamstone

有些是跟版本有關(guān)的，這個(gè)跟版本沒(méi)關(guān)系，呵呵。
為什么對(duì)java印象不好呢，每個(gè)語(yǔ)言都有它的好處和壞處。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） (問(wèn)題結(jié)束) 2007-02-12 20:10 dreamstone

剛才又做了個(gè)測(cè)試，一個(gè)很有意思的結(jié)果:使用ibm的ibm_sdk50測(cè)試結(jié)果剛好相反，執(zhí)行10億次，方法二比方法一快了200毫秒。挺有意思。

不過(guò)結(jié)論是一樣的，就是兩種方法性能差別很小，但方法二讓對(duì)象的有效期變長(zhǎng)了，如果是大對(duì)象（例如圖形對(duì)象，數(shù)據(jù)bean對(duì)象）則不好，所以一般情況下應(yīng)選擇方法一的寫(xiě)法?；蛘叻椒ǘ膶?xiě)法加上手動(dòng)清空釋放對(duì)象。??回復(fù)??更多評(píng)論??

#?re: 開(kāi)啟一個(gè)新的問(wèn)題（關(guān)于聲明變量的性能問(wèn)題） (問(wèn)題結(jié)束)2007-02-13 09:02 Welkin Hu

牛啊！
俺可很少關(guān)注到這一層。俺通常來(lái)說(shuō)會(huì)用第一種的?？梢允∠掳?300ms寫(xiě)代碼的時(shí)間。??回復(fù)??更多評(píng)論??

posted on 2007-02-26 09:21 liaojiyong 閱讀(537) 評(píng)論(0)  編輯  收藏 所屬分類(lèi): Java