三种循环的性能比较

柔光的暖阳◎ 2022-07-27 11:54 210阅读 0赞

下面是一段测试代码：

List<Integer> integers = new ArrayList<Integer>();
        for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
            integers.add(i);
        }
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < integers.size(); i++) {
            integers.get(i);
        }
        long l2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(l2 - l1);
        Iterator<Integer> iterator = integers.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            iterator.next();
        }
        long l3 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(l3-l2);
        for (Integer i : integers) {
    
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-l3);
    }

*  第一种循环是最经典的 for 循环
 *  第二种循环是 Iterator 循环
 *  第三种循环是 for-each 循环

下面是三种循环所需要的时间：  
![这里写图片描述][20160412211959860]

很显然第一种循环的效率最高，第二种次之，第三种最差。隐约记得，在刚工作的时候带我的师傅说最好用 for-each 循环，代码简洁，效率还高，我一直以为也是这样。

今天，我看了 RandomAccess 接口的文档说明，文档中明确说明了实现了 RandomAccess 接口的类使用经典的 for 循环要比使用 Iterator 循环更快（ArrayLis 实现了 RandomAccess 接口）。动手试了下果然如此，for-each 循环的底层也是使用了 Iterator ，只是对 Iterator 进行了包装。

下面是另一段代码，除了第一行和循环的大小不同外其余的地方都相同。上一个例子中 List 的实现是 ArrayList ，下面的例子中 List 的实现是 LinkedList 。

public static void main(String[] args) {
        List<Integer> integers = new LinkedList<Integer>();
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            integers.add(i);
        }
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < integers.size(); i++) {
            integers.get(i);
        }
        long l2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(l2 - l1);
        Iterator<Integer> iterator = integers.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            iterator.next();
        }
        long l3 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(l3-l2);
        for (Integer i : integers) {
    
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis()-l3);
    }

下面是三种循环所需要的时间：

![这里写图片描述][20160412214058511]  
在这种情况下经典的 for 循环要比另外两种循环慢的多。文档中说了，实现了 RandomAccess 接口的类使用经典的循环要比 Iterator 循环要快。ArrayList 实现了 RandomAccess 接口，但 LinkedList 并没有实现 RandomAccess 接口。由于 ArrayList 的底层实现是数组，通过下标常量时间访问，访问快， LinkedList 底层实现是链表，访问时间的平均长度与 LinkedList 的容量成正比，是线性访问时间，所以慢。

[20160412211959860]: /images/20220724/a864e5813bd64f658f278c815f202f18.png
[20160412214058511]: /images/20220724/61566bdb45c24443bf8c690c74ad23b4.png