备注于 2019-08-10:
以上是我对Lambda原理比较模糊时的测试,现在觉得唯一的用处在于对比第二篇得出在循环中使用Lambda会慢很多。
实际运用的话,我建议看下一篇:Java的几种创建实例方法的性能对比(二)
近来打算自己封装一个比较方便读写的Office Excel 工具类,前面已经写了一些,比较粗糙本就计划重构一下,刚好公司的电商APP后台原有的导出Excel实现出现了可怕的性能问题,600行的数据生成Excel工作簿居然需要50秒以上,客户端连接都被熔断了还没导出来,挺巧,那就一起解决吧。
在上一个版本里呢,我认为比较巧妙的地方在于用函数式编程的方式代替反射,很早以前了解了反射的一些底层后我就知道反射的性能很差,但一直没实际测试过各种调用场景的性能差距。
至于底层字节码、CPU指令这些我就不深究了,我还没到那个级别,那这次就来个简单的测试吧。
目标:创建Man对象。
方式:
① 直接引用 new Man();
② 使用反射
③ 使用内部类
④ 使用Lombda表达式
⑤ 使用Method Reference
在学习Java8新特性的时候,我所了解到的是Lombda表达式是内部类的一种简化书写方式,也就是语法糖,但两者间在运行时居然有比较明显的性能差距,让我不得不怀疑它底层到底是啥东西,时间精力有限先记着,有必要的时候再去啃openJDK吧。
还有就是Lombda和Method Reference从表现来看,底层应该是同一个东西,但IDEA既然分开两种内部类的写法推荐,那就分开对待吧。
测试时每种方式循环调用 1 亿次,每种方式连续计算两次时间,然后对比第二次运行的结果,直接run没有采用debug运行。
贴代码:
package com.supalle.test; import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Builder;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor; import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.function.Supplier; /**
* @描述:语法PK
* @作者:Supalle
* @时间:2019/7/26
*/
public class SyntaxPKTest { /* 循环次数 */
private final static int SIZE = 100000000; /* 有类如下 */
@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
private static class Man {
private String name;
private int age;
} /**
* 使用 new Man();
*
* @return 运行耗时
*/
public static long runWithNewConstructor() {
long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
new SyntaxPKTest.Man();
} return System.currentTimeMillis() - start;
} /**
* 使用反射
*
* @return 运行耗时
*/
public static long runWithReflex() throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
Constructor<SyntaxPKTest.Man> constructor = SyntaxPKTest.Man.class.getConstructor();
long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
constructor.newInstance();
} return System.currentTimeMillis() - start;
} /**
* 使用内部类调用 new Man();
*
* @return 运行耗时
*/
public static long runWithSubClass() {
long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
new Supplier<SyntaxPKTest.Man>() {
@Override
public SyntaxPKTest.Man get() {
return new SyntaxPKTest.Man();
}
}.get(); } return System.currentTimeMillis() - start;
} /**
* 使用Lambda调用 new Man();
*
* @return 运行耗时
*/
public static long runWithLambda() {
long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
((Supplier<SyntaxPKTest.Man>) () -> new SyntaxPKTest.Man()).get();
} return System.currentTimeMillis() - start;
} /**
* 使用 MethodReference
*
* @return 运行耗时
*/
public static long runWithMethodReference() {
long start = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
((Supplier<SyntaxPKTest.Man>) SyntaxPKTest.Man::new).get();
} return System.currentTimeMillis() - start;
} public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException { // 测试前调用一下,加载Man字节码,尽量公平
SyntaxPKTest.Man man1 = new SyntaxPKTest.Man();
SyntaxPKTest.Man man2 = new SyntaxPKTest.Man("张三", 20); System.out.println("测试环境:CPU核心数 - " + Runtime.getRuntime().availableProcessors()); System.out.println(); // 这里的话对比再次调用的时间
System.out.println("首次使用 new Man() 耗时:" + runWithNewConstructor());
System.err.println("再次使用 new Man() 耗时:" + runWithNewConstructor());
System.out.println("首次使用反射 耗时:" + runWithReflex());
System.err.println("再次使用反射 耗时:" + runWithReflex());
System.out.println("首次使用内部类调用 new Man() 耗时:" + runWithSubClass());
System.err.println("再次使用内部类调用 new Man() 耗时:" + runWithSubClass());
System.out.println("首次使用Lambda调用 new Man() 耗时:" + runWithLambda());
System.err.println("再次使用Lambda调用 new Man() 耗时:" + runWithLambda());
System.out.println("首次使用 MethodReference 耗时:" + runWithMethodReference());
System.err.println("再次使用 MethodReference 耗时:" + runWithMethodReference()); } }
运行结果:
一:
测试环境:CPU核心数 - 8 首次使用 new Man() 耗时:5
再次使用 new Man() 耗时:3
首次使用反射 耗时:312
再次使用反射 耗时:276
首次使用内部类调用 new Man() 耗时:6
再次使用内部类调用 new Man() 耗时:3
首次使用Lambda调用 new Man() 耗时:142
再次使用Lambda调用 new Man() 耗时:100
首次使用 MethodReference 耗时:86
再次使用 MethodReference 耗时:85
二:
测试环境:CPU核心数 - 8 首次使用 new Man() 耗时:5
再次使用 new Man() 耗时:2
首次使用反射 耗时:326
再次使用反射 耗时:275
首次使用内部类调用 new Man() 耗时:6
再次使用内部类调用 new Man() 耗时:3
首次使用Lambda调用 new Man() 耗时:122
再次使用Lambda调用 new Man() 耗时:86
首次使用 MethodReference 耗时:102
再次使用 MethodReference 耗时:83
三:
测试环境:CPU核心数 - 8 首次使用 new Man() 耗时:5
再次使用 new Man() 耗时:3
首次使用反射 耗时:322
再次使用反射 耗时:288
首次使用内部类调用 new Man() 耗时:7
再次使用内部类调用 new Man() 耗时:2
首次使用Lambda调用 new Man() 耗时:128
再次使用Lambda调用 new Man() 耗时:92
首次使用 MethodReference 耗时:97
再次使用 MethodReference 耗时:81
如果Lambda和MethodReference调换一下位置如下:
1 System.out.println("首次使用 new Man() 耗时:" + runWithNewConstructor());
System.err.println("再次使用 new Man() 耗时:" + runWithNewConstructor());
System.out.println("首次使用反射 耗时:" + runWithReflex());
System.err.println("再次使用反射 耗时:" + runWithReflex());
System.out.println("首次使用内部类调用 new Man() 耗时:" + runWithSubClass());
System.err.println("再次使用内部类调用 new Man() 耗时:" + runWithSubClass());
7 System.out.println("首次使用 MethodReference 耗时:" + runWithMethodReference());
8 System.err.println("再次使用 MethodReference 耗时:" + runWithMethodReference());
System.out.println("首次使用Lambda调用 new Man() 耗时:" + runWithLambda());
System.err.println("再次使用Lambda调用 new Man() 耗时:" + runWithLambda());
一:
测试环境:CPU核心数 - 8 首次使用 new Man() 耗时:6
再次使用 new Man() 耗时:2
首次使用反射 耗时:351
再次使用反射 耗时:270
首次使用内部类调用 new Man() 耗时:6
再次使用内部类调用 new Man() 耗时:3
首次使用 MethodReference 耗时:128
再次使用 MethodReference 耗时:97
首次使用Lambda调用 new Man() 耗时:82
再次使用Lambda调用 new Man() 耗时:74
二:
测试环境:CPU核心数 - 8 首次使用 new Man() 耗时:5
再次使用 new Man() 耗时:3
首次使用反射 耗时:318
再次使用反射 耗时:297
首次使用内部类调用 new Man() 耗时:6
再次使用内部类调用 new Man() 耗时:2
首次使用 MethodReference 耗时:117
再次使用 MethodReference 耗时:100
首次使用Lambda调用 new Man() 耗时:91
再次使用Lambda调用 new Man() 耗时:79
三:
测试环境:CPU核心数 - 8 首次使用 new Man() 耗时:6
再次使用 new Man() 耗时:3
首次使用反射 耗时:319
再次使用反射 耗时:277
首次使用内部类调用 new Man() 耗时:8
再次使用内部类调用 new Man() 耗时:3
首次使用 MethodReference 耗时:139
再次使用 MethodReference 耗时:85
首次使用Lambda调用 new Man() 耗时:103
再次使用Lambda调用 new Man() 耗时:84
总结:
① 如果不需要足够的灵活性,直接使用 new 来构造一个对象,效率最高的。
② 反射确确实实是垫底,当然它也给我们提供了足够全面的、灵活的类操纵能力。
③ 使用内部类的方式,效率上和直接new 非常贴近,虽然看起来代码多一些,但是足够灵活。
④ Lambda和Method Reference效率其实很贴近,又是一起在Java8推出的,底层实现应该是一样的,在效率上比起反射好很多。
上个版本中,我使用的Method Reference,下个版本还会继续使用Method Reference,因为接口方式和内部类一致,如果碰到某些对性能要求非常极致的使用场景,可以在使用时以内部类的方式替代Method Reference而不需要改变工具类的代码。
备注于 2019-08-10:
以上是我对Lambda原理比较模糊时的测试,现在觉得唯一的用处在于对比第二篇得出在循环中使用Lambda会慢很多。
实际运用的话,我建议看下一篇:Java的几种创建实例方法的性能对比(二)