一尘不染

Java .toArray(new MyClass [0])或.toArray(new MyClass [myList.size()])?

java

假设我有一个ArrayList

ArrayList<MyClass> myList;

我想调用toArray,是否有使用性能的理由

MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[myList.size()]);

过度

MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[0]);

我更喜欢第二种样式,因为它不太冗长,并且我假设编译器将确保不会真正创建空数组,但是我一直在想那是否是真的。

当然,在99%的情况下,它不会以一种方式或其他方式产生任何差异,但我想在我的常规代码和优化的内部循环之间保持一致的样式…


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2020-03-11

共2个答案

一尘不染

违反直觉的是,在Hotspot 8上最快的版本是:

MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[0]);

我已经使用jmh运行了一个微型基准测试,结果和代码如下所示,显示具有空数组的版本始终优于具有预定大小的数组的版本。请注意,如果你可以重复使用正确大小的现有数组,则结果可能会有所不同。

基准测试结果(分数以微秒为单位,较小=较好):

Benchmark                      (n)  Mode  Samples    Score   Error  Units
c.a.p.SO29378922.preSize         1  avgt       30    0.025 ▒ 0.001  us/op
c.a.p.SO29378922.preSize       100  avgt       30    0.155 ▒ 0.004  us/op
c.a.p.SO29378922.preSize      1000  avgt       30    1.512 ▒ 0.031  us/op
c.a.p.SO29378922.preSize      5000  avgt       30    6.884 ▒ 0.130  us/op
c.a.p.SO29378922.preSize     10000  avgt       30   13.147 ▒ 0.199  us/op
c.a.p.SO29378922.preSize    100000  avgt       30  159.977 ▒ 5.292  us/op
c.a.p.SO29378922.resize          1  avgt       30    0.019 ▒ 0.000  us/op
c.a.p.SO29378922.resize        100  avgt       30    0.133 ▒ 0.003  us/op
c.a.p.SO29378922.resize       1000  avgt       30    1.075 ▒ 0.022  us/op
c.a.p.SO29378922.resize       5000  avgt       30    5.318 ▒ 0.121  us/op
c.a.p.SO29378922.resize      10000  avgt       30   10.652 ▒ 0.227  us/op
c.a.p.SO29378922.resize     100000  avgt       30  139.692 ▒ 8.957  us/op

供参考,代码:

@State(Scope.Thread)
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime)
public class SO29378922 {
  @Param({"1", "100", "1000", "5000", "10000", "100000"}) int n;
  private final List<Integer> list = new ArrayList<>();
  @Setup public void populateList() {
    for (int i = 0; i < n; i++) list.add(0);
  }
  @Benchmark public Integer[] preSize() {
    return list.toArray(new Integer[n]);
  }
  @Benchmark public Integer[] resize() {
    return list.toArray(new Integer[0]);
  }
}

你可以在博文Array of the Wisdom of the Ancients中找到类似的结果,完整的分析和讨论。总结一下:JVM和JIT编译器包含一些优化程序,使其能够廉价地创建和初始化一个新的正确大小的数组,而如果你自己创建该数组,则不能使用这些优化程序。

2020-03-11
一尘不染

从Java 5中的ArrayList开始,如果数组具有正确的大小(或更大),它将已经被填充。所以

MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[myList.size()]);

将创建一个数组对象,填充它并将其返回到“ arr”。另一方面

MyClass[] arr = myList.toArray(new MyClass[0]);

将创建两个数组。第二个是长度为0的MyClass数组。因此,将为对象创建一个对象,该对象将立即被丢弃。就源代码而言,编译器/ JIT无法优化此代码,因此无法创建它。此外,使用零长度对象会导致toArray()方法中的转换。

请参见ArrayList.toArray()的来源:

public <T> T[] toArray(T[] a) {
    if (a.length < size)
        // Make a new array of a's runtime type, but my contents:
        return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
    System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
    if (a.length > size)
        a[size] = null;
    return a;
}

使用第一种方法,以便仅创建一个对象,并避免(隐式但仍然很昂贵)强制转换。

2020-03-11