最近我在学习我们产品的代码,看到了类似以下的一段代码:
<code>x.set
(1
) x.set
(2
) x.set
(3
) x.set
(4
) x.set
(5
)/<code>
我当时很是疑惑,为什么不用循环呢?于是就报了一个Issue,心想这样写可能有它的道理,但是需要澄清一下。
另一个问题,就是我发现代码里对循环的使用,各有不同的方式,有人写array.foreach(f=>_),有人用使用index的for loop,个人觉得使用foreach的代码比较简洁,于是我也报了Issue,看看是不是应该使用简洁的方式来写循环。举例:
for loop
<code>var
index =0
var
arr =Array
[String
]var
length = arr.lengthfor
( index 0 to length ) {do
() }/<code>
for each
<code>var
index =0
var
arr =Array
[String
]var
length = arr.lengthfor
( index 0 to length ) {do
() }/<code>
明显foreach的版本要省不少代码。
后来和我们的工程师沟通了一下,原来我们是为了性能优化了代码,因为for loop比foreach的性能好,所以我们采用稍微繁琐的for loop。至于某些代码中的foreach是因为遗留的还没有来得及改动。
Scala的循环就行性能如何呢?我还是测试一下再说吧。
先看看不同的循环用法,我这里测试了四种,分别是 while loop,for loop,使用range的foreach, 和使用函数的foreach
测试代码如下:
-
<code>package
profilingobject
Loop { def whileLoop(arr:Array[Int
]):Unit
= {var
idx =0
var
n = arr.lengthval
tStart = System.currentTimeMillis()while
(idx < n) { arr(idx) =1
idx +=1
}val
tEnd = System.currentTimeMillis() println("while loop took "
+ (tEnd - tStart) +"ms"
) } def forLoop(arr:Array[Int
]):Unit
= {var
idx =0
var
n = arr.lengthval
tStart = System.currentTimeMillis()for
(idx 0 until n) { arr(idx) =1
}val
tEnd = System.currentTimeMillis() println("for loop took "
+ (tEnd - tStart) +"ms"
) } def foreachLoop(arr:Array[Int
]):Unit
= {var
n = arr.lengthval
tStart = System.currentTimeMillis() (0
until n).foreach{idx => arr(idx) =1
}val
tEnd = System.currentTimeMillis() println("foreach range took "
+ (tEnd - tStart) +"ms"
) } def foreachFuncLoop(arr:Array[Int
]):Unit
= {val
tStart = System.currentTimeMillis() arr.foreach{ idx => arr(idx) =1
}val
tEnd = System.currentTimeMillis() println("foreach function took "
+ (tEnd - tStart) +"ms"
) } def profileRun(n:Int
) {val
arr = new Array[Int
](n) whileLoop(arr) foreachLoop(arr) forLoop(arr) foreachFuncLoop(arr) } def main(args:Array[String]) { profileRun(args(0
).toInt) } }/<code>
我的环境是scala 2.13.1 , 调用500000000次的结果是:
-
Bash 代码
<code>while
loop took344
msforeach
range took484
msfor
loop took422
msforeach
function
took
719ms
/<code>
可以看出,while loop是最快的,一般形式的foreach最慢,差不多是while loop的一倍。但是如果使用range的话,foreach循环也不算太慢。
那么为什么foreach会慢呢? 主要是foreach的函数调用带来了额外的开销。我们上面看到的数据其实是编译器已经优化后的数字,如果我们把java的hotspot编译选项关闭,(-Xint)再看看性能。
<code>while
loop took8548
msforeach
range took39392
msfor
loop took40799
msforeach
function
took
103489ms
/<code>
如果关闭JIT,foreach的性能要远远差于其他几个选项。
对于循环的性能,我们可以得出这样的结论:
- 在正常打开JIT的情况下,foreach的性能大概比其他几个选项慢一倍,其他几个选项性能接近
- 在关闭JIT优化的情况下。foreach的性能要远低于其他选项 (生产环境一般不考虑)
那么对于开头讲的不用循环,直接重复代码呢?我们也测试了一下:
<code>package
profiling
object
Loop2Repeat {
def
whileLoop(): Unit = {
var
idx = 0
var
n = 5
var
x = 0
while
(idx < n) {
x
=idx
idx
+= 1
}
}
def
repeatLoop(): Unit = {
var
x = 0
x
=1
x
=2
x
=3
x
=4
x
=5
}
def
test( f:()=>Unit, num: Int, name: String): Unit = {
val
tStart = System.currentTimeMillis()
0 until num).foreach{ _ => f}
val
tEnd = System.currentTimeMillis()
+ " took " + (tEnd - tStart) + "ms")
}
def
main(args:Array[String]) {
50000000, "whileLoop")
50000000, "repeatLoop")
}
}
/<code>
经过50000000次循环,数据如下:
<code>whileLoop
took 281ms
repeatLoop
took 47ms
/<code>
确实,因为循环控制的逻辑带来的额外开销,比简单的重复代码性能下降了不少。
为了性能,你愿意牺牲代码的可维护性么? 单选
0
人0%
是
0
人0%
否
0
人0%
看情况
好了,数据我们都有了,问题来了,为了性能考虑,你愿意牺牲多少代码的简洁性和可读性呢?有兴趣的读者可以参加本文中的投票,给出你的意见。
我的观点:
- 性能很重要,但是为了性能而牺牲代码的可读性,可维护性,我觉得是值得考虑的,除非是项目非常关键的部件,我会倾向保留代码的可维护性。
- 我们的项目是Java/Scala混编,本来用Scala就是为了它的一些先进的语法特性,主要是代码的易读易写。为了性能优化,我们把Scala的代码写的和Java一样或者还不如Java易读,是否有悖我们采用Scala的初衷呢?