为什么初始容量对于从 ArrayList 中删除很重要？

Question

对于我的工作，我对时间表进行了一些测试。 我遇到了令我惊讶的事情，需要帮助来理解它。

我使用很少的数据结构作为队列，想知道根据项目数量删除的速度如何。而具有 10 个项目的 arraylist，从前面删除并且未设置初始容量比设置初始容量（至 15）要慢得多。为什么？以及为什么它在 100 件商品上是一样的。

这是图表：

数据结构：L - 实现列表，C - 设置初始容量，B - 从后面移除，Q - 实现队列

编辑： 附加相关代码

new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run()
 {
  long time;
  final int[] arr = {10, 100, 1000, 10000, 100000, 1000000};
  for (int anArr : arr)
  {
    final List<Word> temp = new ArrayList<>();
    while (temp.size() < anArr) temp.add(new Item());

    final int top = (int) Math.sqrt(anArr);

    final List<Word> first = new ArrayList<>();
    final List<Word> second = new ArrayList<>(anArr);
    ...
    first.addAll(temp);
    second.addAll(temp);
    ...

    SystemClock.sleep(5000);

    time = System.nanoTime();
    for (int i = 0; i < top; ++i) first.remove(0);
    Log.d("al_l", "rem: " + (System.nanoTime() - time));

    time = System.nanoTime();
    for (int i = 0; i < top; ++i) second.remove(0);
    Log.d("al_lc", "rem: " + (System.nanoTime() - time));

    ...
   }
  }
}).start();

Answer 1

阅读这篇关于Avoiding Benchmarking Pitfalls on the JVM 的文章。它解释了 Hotspot VM 对测试结果的影响。如果你不关心它，你的测量是不正确的。正如您通过自己的测试发现的那样。

如果您想进行可靠的基准测试，请使用JMH。

Answer 2

我也可以通过创建下面的代码来复制它。但是，我注意到首先运行的任何内容（设置容量与非设置容量）都是耗时最长的。我认为这是某种优化，可能是 JVM，还是某种缓存？

public class Test {



public static void main(String[] args) {
        measure(-1, 10); // switch with line below
        measure(15, 10); // switch with line above
        measure(-1, 100);
        measure(15, 100);
    }

    public static void measure(int capacity, long numItems) {
        ArrayList<String> arr = new ArrayList<>();

        if (capacity >= 1) {
            arr.ensureCapacity(capacity);
        }

        for (int i = 0; i <= numItems; i++) {
            arr.add("T");
        }
        long start = System.nanoTime();

        for (int i = 0; i <= numItems; i++) {
            arr.remove(0);
        }

        long end = System.nanoTime();
        System.out.println("Capacity: " + capacity + ", " + "Runtime: "
                + (end - start));
    }
}