为什么 ArrayList.addAll(...) 不检查给定的集合是否为非空？答案

【问题标题】：Why ArrayList.addAll(...) doesn't check the given colleciton for nonempty?为什么 ArrayList.addAll(...) 不检查给定的集合是否为非空？
【发布时间】：2020-10-03 18:35:00
【问题描述】：

我们发现 ArrayList.addAll(...) 方法不检查给定集合是否为空。这意味着我们将重新分配内存（将调用 System.arrayCopy(...)），即使我们实际上并不需要它。

我们是否应该为优化添加 IF 检查？

例如：第一个代码的运行时间比第二个代码快 8 倍以上。看起来我们的优化工作正常，为什么还没有实现呢？

List<Integer> existed = new ArrayList<>();
List<Integer> empty = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100_000_000; i++) {
    if(!empty.isEmpty())
       existed.addAll(empty);
}

List<Integer> existed  = new ArrayList<>();
List<Integer> empty = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100_000_000; i++) {
    existed.addAll(empty);
}

【问题讨论】：

“重新分配内存（将调用 System.arrayCopy(...)）”是什么意思？ System.arraycopy(…) 不分配内存。推荐阅读：How do I write a correct micro-benchmark in Java?
另外请说明 JDK 版本以及您的测量方式
@fps 我们使用 Java 8

标签： java optimization arraylist collections java-8

【解决方案1】：

在 JDK14 中，ArrayList.addAll() 复制集合以添加为数组并增加 ArrayList 修改计数 - 即使没有要添加的元素。

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
    Object[] a = c.toArray();
    modCount++;
    int numNew = a.length;
    if (numNew == 0)
        return false;
    ...

因此，您的测试用例事先没有使用 isEmpty()，这将导致不必要地分配 100,000,000 个新 Object[0] 实例，并将修改计数增加相同的次数，这可以解释为什么它看起来更慢。

请注意，除非数组的增长超出现有数组的容量，否则不会调用 System.arrayCopy。

我刚刚扫描了自己的代码，我怀疑添加 isEmpty() 测试是否会加快代码速度，因为通常每次都会添加一些内容，因此不需要进行这些额外的检查。您需要根据自己的情况做出决定。

【讨论】：