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Java switch 为什么比 for 循环快?

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  •   cpalead · Aug 3, 2022 · 4684 views
    This topic created in 1403 days ago, the information mentioned may be changed or developed.
    测试代码
    for (int j = 0; j < 30; j++) {
    long current = System.currentTimeMillis();
    for (long i = 0; i < 1000000000; i++) {
    getPriority(10);
    }
    long first = System.currentTimeMillis();
    for (long i = 0; i < 1000000000; i++) {
    getPriority1(10);
    }
    long second = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("first= " + (first - current) + " second= " + (second - first));
    }

    原方法
    private static int getPriority(int cameraType) {
    switch (cameraType) {
    case 4:
    return CameraType.CAMERA_1.getPriority();
    case 5:
    return CameraType.CAMERA_2.getPriority();
    case 6:
    return CameraType.CAMERA_3.getPriority();
    case 7:
    return CameraType.CAMERA_4.getPriority();
    case 8:
    return CameraType.CAMERA_5.getPriority();
    case 9:
    return CameraType.CAMERA_6.getPriority();
    case 10:
    return CameraType.CAMERA_7.getPriority();
    default:
    return -1;
    }
    }

    private static int getPriority1(int cameraType) {
    for (CameraType cameraType1 : CameraType.values()) {
    if (cameraType1.getCameraType() == cameraType) {
    return cameraType1.getPriority();
    }
    }
    return -1;
    }

    所用枚举类型
    public enum CameraType {
    CAMERA_1("相机 1", 4, 0), CAMERA_2("相机 2", 5, 2), CAMERA_3("相机 3", 6, 3), CAMERA_4("相机 4", 7, 4),
    CAMERA_5("相机 5", 8, 5), CAMERA_6("相机 6", 9, 6), CAMERA_7("相机 7", 10, 1);
    private final String mCameraName;
    private final int mCameraType;
    private final int mPriority;

    CameraType(String name, int cameraType, int priority) {
    mCameraName = name;
    mCameraType = cameraType;
    mPriority = priority;
    }

    public String getCameraName() {
    return mCameraName;
    }

    public int getCameraType() {
    return mCameraType;
    }

    public int getPriority() {
    return mPriority;
    }
    }

    结果
    first= 500 second= 8683
    first= 536 second= 6801
    first= 520 second= 7329
    first= 639 second= 7556
    first= 562 second= 7279
    first= 592 second= 7458

    个人感觉,switch 不还是从最开始 case 匹配到最终符合的 case 然后返回的吗?那不就跟 for 循环的匹配办法一样吗!为什么两者速度差一个数量级
    17 replies    2022-08-04 10:57:22 +08:00
    mxT52CRuqR6o5
        1
    mxT52CRuqR6o5  
       Aug 3, 2022
    你这里的 switch 可以优化成查表
    xujinkai
        2
    xujinkai  
       Aug 3, 2022 via Android
    我记得 switch 会优化成数组取下表,这样就不用一个一个匹配了
    Leviathann
        3
    Leviathann  
       Aug 3, 2022
    不要用测量前后时间的方式测计算密集的代码
    lmshl
        4
    lmshl  
       Aug 3, 2022
    不考虑 JIT 介入的前提下:

    # for of
    1. 循环 Array 会带来检查数组边界的开销,每次访问元素都要 check condition
    2. getCameraType 是函数,函数需要跳转过去,再跳转回来
    3. 发生了额外的三次内存访问,a) 堆获取枚举静态数组, b) 根据数组下标访问枚举对象引用, c) 根据对象引用访问堆内存地址取属性

    # switch
    而 switch 只有简简单单的 compare 和 jump ,高下立判

    不是很懂 jvm ,仅根据操作系统印象胡诌几句
    786375312123
        5
    786375312123  
       Aug 3, 2022
    一个是 map 查表,一个是 array 遍历
    cpalead
        7
    cpalead  
    OP
       Aug 3, 2022
    @xtreme1 我自己反编译过,跟你这个是类似,能看出啥?原因是啥?
    cpalead
        8
    cpalead  
    OP
       Aug 3, 2022
    @Leviathann 为什么?有什么问题,不这样计算时间,怎么算时间
    aguesuka
        9
    aguesuka  
       Aug 3, 2022
    @cpalead 用 benchmark, 至于为什么可以谷歌一下
    zmal
        10
    zmal  
       Aug 3, 2022
    反编译后的字节码很清晰了:编译优化成查表后把枚举类进行了标量替换,tableswitch 里的数字应该是直接放在方法栈里,避免了去堆里访问对象,所以快了很多。
    L4Linux
        11
    L4Linux  
       Aug 3, 2022 via Android
    Java 的性能不是这么比的
    L4Linux
        12
    L4Linux  
       Aug 3, 2022 via Android
    还有,挨个比数肯定慢啊。。。
    shyling
        13
    shyling  
       Aug 3, 2022
    可以研究下什么是 tableswitch
    superrichman
        14
    superrichman  
       Aug 3, 2022 via Android
    知道门牌号直接上门查水表比一家一户敲门快 🐶
    cpalead
        15
    cpalead  
    OP
       Aug 3, 2022   ❤️ 2
    已经研究明白了
    如果 case 的值是连续的,那么就会优化成一个数组,效率和原理跟 hashmap 或者数组下标访问的原理一样,那就是 o(1)的时间,如果不是连续的,就会使用二分查找去匹配,那么时间复杂度就是 o(log(n))
    而 for 的时间复杂度就是 n ,所以不如 switch 快!
    zagfai
        16
    zagfai  
       Aug 4, 2022
    @cpalead hash 是 o(alpha(n)), 不是 lgn
    ibinary
        17
    ibinary  
       Aug 4, 2022
    遇到语法不懂得层面,就去 C++ 看看反汇编. 语法一样.看看人家底层怎么做得. switch 优化方式有很多种. 可以优化为 if 可以优化为表. 可以优化为树. 可以优化为二级查表.
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