Java foreach 性能

Question

我在Java 应用程序中使用"foreach" 循环已有很长时间了。最近我开始想知道在性能（甚至结果）之间是否存在任何显着差异：

Collection<String> collection = someMethod();
for(String element : collection) { ... }

和：

for(String element : someMethod()) { ... }

如果不是Collection，而是List、Map、Set 或array，该怎么办？

Answer 1

两种代码之间的区别可以从它们生成的字节码中看出。

第一个比第二个多了两条指令；它将someMethod() 的返回值存储在本地堆栈上，然后再次加载它以访问它的迭代器。

但是第二个立即使用Iterator 而不将someMethod() 的返回值存储在本地堆栈中。

下面的代码显示了 3: 和 4: 指令的消除。

第一：

Collection<String> collection = someMethod();
for(String element : collection) { ... }

     0: invokestatic  #3                  // Call someMethod()
     3: astore_1                          // Store the result as first item on local stack
     4: aload_1                           // Load the Collection again into operand stack
     5: invokeinterface #4,  1            // Get Iterator (of Collection) - InterfaceMethod java/util/Collection.iterator:()Ljava/util/Iterator;
    10: astore_2                          // Store Iterator on local stack #2
    11: aload_2                           // LOOP STARTS - Load iterator
    12: invokeinterface #5,  1            // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
    17: ifeq          33
    20: aload_2       
    21: invokeinterface #6,  1            // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
    26: checkcast     #7                  // class java/lang/String
    29: astore_3      
    30: goto          11                  // LOOP ENDS
    33: return

第二

for(String element : someMethod()) { ... }

     0: invokestatic  #3                  // Call someMethod() 
     3: invokeinterface #4,  1            // Get Iterator (of Collection) - Interface Method java/util/Collection.iterator:()Ljava/util/Iterator;/
     8: astore_1                          // Store Iterator on local stack #2  
     9: aload_1                           // LOOP STARTS - Load iterator
    10: invokeinterface #5,  1            // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
    15: ifeq          31
    18: aload_1       
    19: invokeinterface #6,  1            // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
    24: checkcast     #7                  // class java/lang/String
    27: astore_2      
    28: goto          9                   // LOOP ENDS
    31: return       

顺便说一句，我认为它们在性能方面不会有很大差异，因为它们在循环中都有 9 条指令。

Answer 2

两者之间没有明显的性能差异。第一种方式比第二种方式更优雅、更易读。但从性能的角度来看，它并不是一种威慑。两者都为“循环内部”部分生成相同的字节码。

Answer 3

这是语义上的差异，由于将方法返回值分配给局部变量，您不会在代码中看到任何真正的性能变化。 Lists, Sets, Map entry sets, arrays在for-each循环中都是可迭代的，所以它们都很好，你不必知道返回集合的类型。

Answer 4

为了兼容性，你应该使用第二个，如果你知道结果永远不是null。

如果您不再需要collection，则不应使用第一个。

我更喜欢第三个建议：

Collection<String> collection = someMethod();
if (collection != null) {
    for(String element : collection) { ... }
}

问候。