异常性能设置整数数组值

Question

这是一个奇怪的案例，最近在分析我一直在研究的一个专业集合时出现。

该集合几乎只有两个数组，一个是 int[] 键数组，另一个是 Object[] 值数组，具有提供快速查找的哈希函数。这一切都很好，但我已经开始分析代码并且得到了一些奇怪的结果；对于分析，我决定用老式的方式来做，抓住System.currentTimeMillis()，一遍又一遍地运行测试，然后检查已经过去了多少时间，就像这样：

long sTime = System.currentTimeMillis();
for (int index : indices) 
    foo.remove(index);
long took = System.currentTimeMillis() - sTime;

在我的测试中，foo 准备了 200,000 个条目，并预先生成了 indices 列表，我将删除该列表。我使用循环重置并运行测试一千次，并将took 添加到运行总数中。

现在，对于命令，与其他数据类型相比，我得到了非常好的结果，除了我的remove(int) 方法。但是，我一直在努力找出原因，因为我的删除方法与我的 get(int) 方法相同（显然是删除除外），如图所示：

public Object get(int key) {
    int i = getIndex(key); // Hashes key and locates it
    return (i >= 0) ? this.values[i] : null;
}

public Object remove(int key) {
    int i = getIndex(key); // Does exactly the same as above
    if (i >= 0) {
        --this.size;
        ++this.modifications; // For concurrent access behaviour

        this.keys[i] = 0; // Zero indicates null entry
        Object old = this.values[i];
        this.values[i] = null;
        return old;
    }
    return null;
}

虽然我预计删除需要更长的时间，但它们的执行时间是 get(int) 的 5 倍以上。但是，如果我注释掉 this.keys[i] = 0 行，那么性能将与 get(int) 几乎相同。

我是否正确地观察到这是给我的int[] 数组赋值的问题？我尝试注释掉所有 this.values 操作并体验同样的缓慢时间，但是在注释掉 this.keys[i] = 0 的同时留下 this.values 始终可以解决问题；我完全不知道发生了什么事，有什么办法可以解决吗？

考虑到删除相对较少，性能仍然不错，但在 int[] 中设置值似乎会产生如此大的影响似乎很奇怪，所以我很想知道为什么。

Answer 1

编写的代码不能同时工作。如果没有显示其他并发代码，那很可能是源时序差异。除此之外，最可能的原因是除了 values[] 数组更改内存访问模式之外，仅访问 keys[] 数组。例如，从寄存器切换到内存位置，L1 缓存切换到 L2 缓存，或者 L3 缓存，或者主内存。 “虚假共享”是退化模式的一个例子。 “机械同理心”是用于调整当前硬件架构的名称。