java - 数组访问优化

Question

我在 Java 中有一个 10x10 数组，数组中的一些项目没有被使用，我需要作为方法的一部分遍历所有元素。什么会更好:

1. 使用 2 个 for 循环遍历所有元素并检查 nulltype 以避免错误，例如

   for(int y=0;y<10;y++){
       for(int x=0;x<10;x++){
          if(array[x][y]!=null)
               //perform task here
       }
   }
   

2. 或者保留所有使用过的地址的列表会更好...比如点的数组列表？

3. 我没有提到的不同之处。

我期待任何答案:)

Answer 1

您尝试的任何解决方案都需要在尽可能类似于生产条件的受控条件下进行测试。由于 Java 的性质，您需要稍微练习一下代码才能获得可靠的性能统计数据，但我相信您已经知道了。

这就是说，您可以尝试几种方法，我已经成功地使用它们优化了我的 Java 代码(但不是在 Android JVM 上)

for(int y=0;y<10;y++){
    for(int x=0;x<10;x++){
       if(array[x][y]!=null)
            //perform task here
    }
}

无论如何都应该改造成

for(int x=0;x<10;x++){
    for(int y=0;y<10;y++){
       if(array[x][y]!=null)
            //perform task here
    }
}

通常，您会通过缓存行引用来提高性能。假设数组的类型为 Foo[][]:

for(int x=0;x<10;x++){
    final Foo[] row = array[x];
    for(int y=0;y<10;y++){
       if(row[y]!=null)
            //perform task here
    }
}

将 final 与变量一起使用应该有助于 JVM 优化代码，但我认为现代 JIT Java 编译器在许多情况下可以自行确定变量是否在代码中更改或不是。另一方面，有时这可能更有效，尽管我们肯定会进入微优化领域:

Foo[] row;
for(int x=0;x<10;x++){
    row = array[x];
    for(int y=0;y<10;y++){
       if(row[y]!=null)
            //perform task here
    }
}

如果你不需要知道元素的索引来执行任务，你可以这样写

for(final Foo[] row: array){
    for(final Foo elem: row
       if(elem!=null)
            //perform task here
    }
}

您可以尝试的另一件事是展平数组并将元素存储在 Foo[] 数组中，确保引用的最大局部性。您无需担心内部循环，但在引用特定数组元素时需要进行一些索引运算(而不是遍历整个数组)。取决于您这样做的频率，它可能有益也可能无益。

由于大多数元素都不是空的，将它们保留为稀疏数组对您没有好处，因为您失去了引用的位置。

另一个问题是空测试。 null 测试本身的成本并不高，但它后面的条件语句却有成本，因为您在代码中得到了一个分支，并且在错误的分支预测上浪费了时间。您可以做的是使用“空对象”，可以在其上执行任务，但相当于非操作或同样良性的事情。根据您要执行的任务，它可能适合您，也可能不适合您。

希望这对您有所帮助。