Java：加速我的代码

Question

我一直在编写一个应用程序，它可以渲染图块和 GUI 等等。我似乎遇到了一个问题，我的paintComponent 似乎占用了太多 CPU，并且在我的小型计算机上运行速度不再高于 10 FPS。我想知道是否有任何更有效的方法来运行此代码或线程化它或任何提高计算速度的方法。这是我的代码：

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import javax.swing.JPanel;

@SuppressWarnings("serial")
public class M1 extends JPanel implements Runnable {
public static double zoom = 1.25;
public static double charZoom = 1;
public static boolean breaking = false;

public void run() {

}

public void paintComponent(Graphics g) {
    super.paintComponent(g);
    if(zoom <= 0.03) zoom = 1.25;

    for(int cy = 0; cy < 3; cy++) {
        for(int cx = 0; cx < 3; cx++) {
            for(int y = 0; y < 16; y++) {
                for(int x = 0; x < 16; x++) {
                    g.drawImage(Tiles.tileImages.get(C0.chunk[x][y][cx][cy]), 
                            (int)((C0.cX[cx][cy] * C0.chunkWidth) * zoom) + ((int)(32 * zoom) * x) + 
                                ((M0.gameFrame.getWidth() / 2)) - (int)(PEntity.x.getValue() * zoom),
                            (int)((C0.cY[cx][cy] * C0.chunkHeight) * zoom) + ((int)(32 * zoom) * y) + 
                                ((M0.gameFrame.getHeight() / 2)) - (int)(PEntity.y.getValue() * zoom) + (int)(24.25 * zoom),// <-- 24.25 used to correctly position  charatcter
                            (int)(32 * zoom), (int)(32 * zoom), this);
                    if(C0.chunk[x][y][cx][cy].equals("a05")) {
                        g.drawImage(Tiles.treetop, 
                                (int)((C0.cX[cx][cy] * C0.chunkWidth) * zoom) + ((int)(32 * zoom) * x) + 
                                    ((M0.gameFrame.getWidth() / 2)) - (int)(PEntity.x.getValue() * zoom),
                                (int)((C0.cY[cx][cy] * C0.chunkHeight) * zoom) + ((int)(32 * zoom) * y) + 
                                    ((M0.gameFrame.getHeight() / 2)) - (int)(PEntity.y.getValue() * zoom) + (int)(24.25 * zoom)
                                    - (int) (32 * zoom),// <-- 24.25 used to correctly position  charatcter
                                (int)(32 * zoom), (int)(32 * zoom), this);
                    }
                }
            }
        }
    }

    if(breaking) {
        g.drawImage(M3.currentBreak, (int)((C0.cX[M3.cx][M3.cy] * C0.chunkWidth) * zoom) + ((int)(32 * zoom) * M3.x) + 
                ((M0.gameFrame.getWidth() / 2)) - (int)(PEntity.x.getValue() * zoom),
                (int)((C0.cY[M3.cx][M3.cy] * C0.chunkHeight) * zoom) + ((int)(32 * zoom) * M3.y) + 
                ((M0.gameFrame.getHeight() / 2)) - (int)(PEntity.y.getValue() * zoom) + (int)(24.25 * zoom),
                (int)(32 * zoom), (int)(32 * zoom), this);
    }

    M3.placeX = (48 * zoom);
    M3.placeY = (48 * zoom);

    if(M0.HUDenabled) {
        g.drawImage(PEntity.currentChar, 
                (M0.gameFrame.getWidth() / 2) - (int)((16 * charZoom) * zoom), 
                (M0.gameFrame.getHeight() / 2) - (int)((32 * charZoom) * zoom),
                (int)((32 * charZoom) * zoom), (int)((64 * charZoom) * zoom), this);

        g.setColor(Color.BLACK);
        g.setFont(new Font("Dialog", 1, 12));
        g.drawString("Terrem" + " By Tyler D :)", 5, 15);
        g.drawString("X: " + PEntity.x.getValue(), 5, 28);
        g.drawString("Y: " + PEntity.y.getValue(), 5, 41);
        g.drawString("ChunkX: " + C0.currentChunkX.getValue(), 5, 54);
        g.drawString("ChunkY: " + C0.currentChunkY.getValue(), 5, 67);
        g.drawString("BlockX: " + C0.currentBlockX.getValue(), 5, 80);
        g.drawString("BlockY: " + C0.currentBlockY.getValue(), 5, 93);
        g.drawString("Zoom: " + zoom, 5, 106);
        g.drawString(M4.tileArea[0][0] + "_" + M4.tileArea[1][0] + "_" + M4.tileArea[2][0], 5, 126);
        g.drawString(M4.tileArea[0][1] + "_" + M4.tileArea[1][1] + "_" + M4.tileArea[2][1], 5, 139);
        g.drawString(M4.tileArea[0][2] + "_" + M4.tileArea[1][2] + "_" + M4.tileArea[2][2], 5, 152);
        g.drawString("FPS: " + (int) FPS.currentFPS, 5, 172);

        //GUI
        g.drawImage(M0.GUIbar, (M0.gameFrame.getWidth() - (624)) / 2, (M0.gameFrame.getHeight() - 80), 624, 40, this);
        for(int i = 0; i < 9; i++) {
            g.drawImage(Item.Item_Img.get(PEntity.PInv[i]), ((M0.gameFrame.getWidth() - (624)) / 2) + 6 + (36 * i), 
                    (M0.gameFrame.getHeight() - 74), 28, 28, this);
            if(Item.Item_Img.get(PEntity.PInv[i]) != null) {
                g.drawString("" + (PEntity.stk[i] + 1), ((M0.gameFrame.getWidth() - (624)) / 2) + 6 + (36 * i), 
                        (M0.gameFrame.getHeight() - 47));
            }
        }
    }

    repaint();
    FPS.calculateFrameRate();
}

public M1() {
    M0.gameFrame.setVisible(true);
    Clock.Start();
    setBackground(new Color(242, 220, 121));
    System.out.println("M1 loaded...");
}
}

我还可以看出，这是一个大循环，此时杀死了大约 200 FPS，因为我评论了那部分，我的 FPS 飙升至大约 250。

Answer 1

如果您使用的 Graphics2D 实例是线程安全的，您似乎可以在方法顶部对一些外部 for 循环进行多线程处理。可能值得为此保留一个 ThreadPoolExecutor，然后将外部 for 循环分解为 Runnable 的实例。这完全取决于抽奖的顺序对您是否重要 - 仅从您发布的代码中很难分辨。

另外一件让我印象深刻的事情是您如何访问您的 4-D 图像阵列。回想一下，多维 Java 数组实际上是对其他数组的引用数组。您最好在每个循环的顶部获取对特定子数组的引用，并访问您保存的子数组引用，而不是直接索引原始数组。这将为您节省大量不必要的内存提取。

Answer 2

您可以缓存字符串并仅在数据发生更改时重新构建它们，而不是在每次重绘时构建新字符串（字符串连接）。

另一种思路：将每个字符串的静态部分与字符串的动态部分分开绘制。您可以使用 FontMetrics 来确定某些字符串的宽度，以帮助您将动态部分排列在静态部分旁边。

一般来说，缓存也是一种很好的性能策略，可以在许多情况下应用。参见例如Bufferedimage.

Answer 3

作为一般规则，请尝试尽可能多地预先计算 - 例如您正在构建的字符串。

不要在每一帧上都创建一个新的Font，创建一次并重复使用它。

正如 cmets 建议的那样，如果这对您的应用程序有意义，请在可重复使用的 BufferedImage 上预绘制图块。

您有很多常见的子表达式，M0.gameFrame.getHeight() 和 (32 * zoom)，尽管如果您重复运行，HotSpot 编译器可能可以很好地解决这些问题（单帧测试不好）。如果您将这些因素考虑在内，它将澄清代码，所以无论如何都是一件好事。

除此之外，您还需要进行一些分析以查看哪些部分花费的时间最多...

Answer 4

似乎每次调用paintComponent 时您都从头开始重绘整个屏幕。

最好将初始空白图像绘制到屏幕外缓冲区。每次更新磁贴时，将其标记为脏。绘制paintComponent 时，仅重绘屏幕外缓冲区中过期的部分。这应该可以为您节省很多精力。然后只需一次将整个缓冲区绘制到屏幕上。绘制单个大图像通常比绘制大量小图像要快得多。

例如。

public void paintComponent(Graphics g) {

    updateOffscreenBuffer(); 
    // ^-- contains all the nested for loops, but does minimal work

    g.drawImage(getOffscreenBuffer());
    // ^-- draw the entire buffer all in one go to the screen

    drawHUD(g);

}