java - 将具体集合类型转换到其接口(interface)的性能成本

Question

当我编写一些API时，有时会使用Collection<Model>为参数。当然，你可以使用ArrayList如果你知道ArrayList已经足以处理所有用例。

我的问题是，例如转换 ArrayList<Model> 时是否会产生相当大的性能成本？至Collection<Model>传递参数时。

集合大小也会影响类型转换的性能吗？有什么建议吗？

感谢彼得的回答。

我认为答案足够漂亮，足以阻止我浪费时间进行更改。

编辑

正如接受的答案中所说，成本实际上是在接口(interface)方法的调用中付出的。 保持这种灵 active 并不是免费的。但成本并没有那么可观。

Answer 1

与大多数性能问题一样，答案是:编写清晰且简单的代码，应用程序通常也能正常运行。

转换为接口(interface)可能需要大约 10 ns(少于方法调用)，具体取决于代码的优化方式，它可能太小而无法测量。

泛型类型之间的转换是编译器时间检查，运行时实际上什么也没有发生。

当你转换时，改变的是引用类型，所有引用的大小相同。它们所指向的内容的大小并不重要。

顺便说一句:所有 ArrayList 对象的大小相同，所有 LinkedList 对象的大小相同，所有 HashMap 对象的大小相同等等。它们可以引用一个数组，该数组在不同的集合中可以有不同的大小。

<小时/>

您可以看到未经 JIT 处理的代码中的差异。

public static void main(String... args) throws Throwable {
  ArrayList<Integer> ints = new ArrayList<>();
  for(int i=0;i<100;i++) ints.add(i);
  sumSize(ints, 5000);
  castSumSize(ints, 5000);
  sumSize(ints, 5000);
  castSumSize(ints, 5000);
}

public static long sumSize(ArrayList<Integer> ints, int runs) {
  long sum = 0;
  long start = System.nanoTime();
  for(int i=0;i<runs;i++)
    sum += ints.size();
  long time = System.nanoTime() - start;
  System.out.printf("sumSize: Took an average of %,d ns%n", time/runs);
  return sum;
}

public static long castSumSize(ArrayList<Integer> ints, int runs) {
  long sum = 0;
  long start = System.nanoTime();
  for(int i=0;i<runs;i++)
    sum += ((Collection) ints).size();
  long time = System.nanoTime() - start;
  System.out.printf("castSumSize: Took an average of %,d ns%n", time/runs);
  return sum;
}

打印

sumSize: Took an average of 31 ns
castSumSize: Took an average of 37 ns
sumSize: Took an average of 28 ns
castSumSize: Took an average of 34 ns

但是差异可能是由于方法调用更昂贵。唯一的字节码差异是

invokevirtual   #9; //Method java/util/ArrayList.size:()I

和

invokeinterface #15,  1; //InterfaceMethod java/util/Collection.size:()I

一旦 JIT 优化了代码，就不会有太大区别。运行足够长的时间，-server JVM 的时间会降至 0 ns，因为它检测到循环没有执行任何操作。 ;)