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與長(zhǎng)期的實(shí)現(xiàn)相比，Java 8 lambda和流的性能如何？

Lambda表達(dá)式和流在Java 8中受到了熱烈的歡迎。這些是迄今為止很激動(dòng)人心的功能，很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，它們就已經(jīng)應(yīng)用到Java中了。 新的語(yǔ)言功能使我們可以在代碼中采用更具功能性的樣式，并且在其中玩耍很有趣。 太有趣了，應(yīng)該是非法的。 然后我們變得可疑 ，并決定對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試。

我們已經(jīng)完成了一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)，即在ArrayList中找到最大值，并測(cè)試了長(zhǎng)期的實(shí)現(xiàn)與Java 8中可用的新方法的對(duì)比。老實(shí)說(shuō)，結(jié)果令人驚訝。

Java 8中的命令式與功能式編程

我們喜歡直截了當(dāng)，所以讓我們看一下結(jié)果。 對(duì)于此基準(zhǔn)，我們創(chuàng)建了一個(gè)ArrayList，為其中填充了100,000個(gè)隨機(jī)整數(shù)，并實(shí)現(xiàn)了7種不同的方式來(lái)遍歷所有值以找到最大值。 這些實(shí)現(xiàn)分為兩類(lèi)：具有Java 8中引入的新語(yǔ)言功能的功能樣式和具有長(zhǎng)期Java方法的命令式樣式。

這是每種方法花費(fèi)的時(shí)間：

**記錄的最大錯(cuò)誤是parallelStream上的0.042，完整的結(jié)果輸出可在該文章的底部找到

外賣(mài)

哎呀！ 使用Java 8提供的任何新方法來(lái)實(shí)現(xiàn)解決方案，都會(huì)使性能下降5倍左右。 有時(shí)，使用帶有迭代器的簡(jiǎn)單循環(huán)比將lambda和流混入混合要好。 即使這意味著編寫(xiě)更多的代碼行并跳過(guò)那種甜蜜的語(yǔ)法糖。

使用迭代器或for-each循環(huán)是遍歷ArrayList的最有效方法。 比具有索引int的傳統(tǒng)for循環(huán)好兩倍。

在Java 8方法中，使用并行流被證明更有效。 但是當(dāng)心， 在某些情況下，它實(shí)際上可能會(huì)使您減速。

Lambas取代了它們?cè)诹骱蚿arallelStream實(shí)現(xiàn)之間的位置。 令人驚訝的是，它們的實(shí)現(xiàn)基于流API。

[編輯]事情并非總是如此：盡管我們想展示在lambda和流中引入錯(cuò)誤有多么容易，但我們收到了很多社區(qū)反饋，要求對(duì)基準(zhǔn)代碼添加更多優(yōu)化并刪除對(duì)它們的裝箱/拆箱。整數(shù)。 包括優(yōu)化在內(nèi)的第二組結(jié)果可在本文的底部獲得。

等一下，我們到底在這里測(cè)試了什么？

讓我們快速瀏覽一下每種方法，從最快到最慢：

命令式

forMaxInteger（） –使用簡(jiǎn)單的for循環(huán)和int索引遍歷列表：

public int forMaxInteger() {int max = Integer.MIN_VALUE;for (int i = 0; i < size; i++) {max = Integer.max(max, integers.get(i));}return max; }

iteratorMaxInteger（） –使用迭代器遍歷列表：

public int iteratorMaxInteger() {int max = Integer.MIN_VALUE;for (Iterator<Integer> it = integers.iterator(); it.hasNext(); ) {max = Integer.max(max, it.next());}return max; }

forEachLoopMaxInteger（） –丟失迭代器，并使用For-Each循環(huán)遍歷列表（不要誤解為Java 8 forEach）：

public int forEachLoopMaxInteger() {int max = Integer.MIN_VALUE;for (Integer n : integers) {max = Integer.max(max, n);}return max; }

功能風(fēng)格

parallelStreamMaxInteger（） –在并行模式下使用Java 8流瀏覽列表：

public int parallelStreamMaxInteger() {Optional<Integer> max = integers.parallelStream().reduce(Integer::max);return max.get(); }

lambdaMaxInteger（） –將lambda表達(dá)式與流一起使用。 甜蜜的一線：

public int lambdaMaxInteger() {return integers.stream().reduce(Integer.MIN_VALUE, (a, b) -> Integer.max(a, b)); }

forEachLambdaMaxInteger（） –對(duì)于我們的用例，這有點(diǎn)混亂。 新的Java 8 forEach功能可能最令人討厭的是它只能使用最終變量，因此我們?yōu)樽罱K包裝器類(lèi)創(chuàng)建了一些變通方法，該類(lèi)訪問(wèn)我們正在更新的最大值：

public int forEachLambdaMaxInteger() {final Wrapper wrapper = new Wrapper();wrapper.inner = Integer.MIN_VALUE;integers.forEach(i -> helper(i, wrapper));return wrapper.inner.intValue(); }public static class Wrapper {public Integer inner; }private int helper(int i, Wrapper wrapper) {wrapper.inner = Math.max(i, wrapper.inner);return wrapper.inner; }

順便說(shuō)一句，如果我們已經(jīng)在談?wù)揻orEach，請(qǐng)查看這個(gè)StackOverflow答案，我們就其某些缺點(diǎn)提供了一些有趣的見(jiàn)解。

streamMaxInteger（） –使用Java 8流瀏覽列表：

public int streamMaxInteger() {Optional<Integer> max = integers.stream().reduce(Integer::max);return max.get(); }

優(yōu)化基準(zhǔn)

遵循本文的反饋意見(jiàn)，我們創(chuàng)建了基準(zhǔn)的另一個(gè)版本。 與原始代碼的所有差異都可以在此處查看 。 結(jié)果如下：

TL; DR：更改摘要

該列表不再可變。

forMax2的新方法刪除了字段訪問(wèn)。

forEachLambda中的冗余幫助程序功能已修復(fù)。 現(xiàn)在，lambda也正在分配一個(gè)值。 可讀性較低，但速度更快。

自動(dòng)裝箱消除了。 如果您在Eclipse中打開(kāi)項(xiàng)目的自動(dòng)裝箱警告，則舊代碼中有15條警告。

在reduce之前使用mapToInt修復(fù)流代碼。

感謝Patrick Reinhart ， Richard Warburton ， Yan Bonnel ， Sergey Kuksenko ， Jeff Maxwell ， Henrik Gustafsson以及在Twitter上發(fā)表評(píng)論的每個(gè)人！

基礎(chǔ)

為了運(yùn)行此基準(zhǔn)，我們使用了JMH，即Java Microbenchmarking Harness。 如果您想了解更多有關(guān)如何在自己的項(xiàng)目中使用它的信息， 請(qǐng)查看這篇文章 ，我們將通過(guò)動(dòng)手示例來(lái)了解它的一些主要功能。

基準(zhǔn)配置包括2個(gè)JVM分支，5個(gè)預(yù)熱迭代和5個(gè)測(cè)量迭代。 測(cè)試使用Java 8u66和JMH 1.11.2在c3.xlarge Amazon EC2實(shí)例（4個(gè)vCPU，7.5 Mem（GiB），2 x 40 GB SSD存儲(chǔ)）上運(yùn)行。 完整的源代碼可在GitHub上找到 ，您可以在此處查看原始結(jié)果輸出。

話雖這么說(shuō)，但有一點(diǎn)免責(zé)聲明：基準(zhǔn)往往非常危險(xiǎn)，要正確地制定基準(zhǔn)則非常困難。 雖然我們嘗試以最準(zhǔn)確的方式運(yùn)行它，但始終建議您花一點(diǎn)時(shí)間來(lái)獲取結(jié)果。

最后的想法

使用Java 8時(shí)，要做的第一件事是嘗試使用lambda表達(dá)式和流。 但是要當(dāng)心：它感覺(jué)真的很好，很甜，所以您可能會(huì)上癮！ 我們已經(jīng)看到，堅(jiān)持使用迭代器和for-each循環(huán)的更傳統(tǒng)的Java編程風(fēng)格，明顯優(yōu)于Java 8提供的新實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，情況并非總是如此，但是在這個(gè)非常常見(jiàn)的示例中，它表明可以大約差5倍。 如果它影響系統(tǒng)的核心部分或創(chuàng)建新的瓶頸，這會(huì)變得非常可怕。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/11/benchmark-java-8-lambdas-streams-can-make-code-5-times-slower.html

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java lambda::_基准测试：Java 8 Lambda和流如何使您的代码慢5倍的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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