还在用双层for循环吗?太慢了

x33g5p2x  于3个月前 转载在 其他  
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前情提要

我们在开发中经常碰到这样的场景,查出两个 list 集合数据,需要根据他们相同的某个属性为连接点,进行聚合。但是平时我们使用的时候关注过性能吗?下面让我们一起来看看它的表现如何。

来个例子

我们现在有两个 List集合,需要根据他们相同的 personId 进行聚合处理,我们很容易想到的写法是这样的:

private static void test1(List<Person> list1, List<Person> list2) {
    for (Person before:list1){
        for (Person after:list2){
            if(before.getPersonId().equals(after.getPersonId())){
               //TODO 业务逻辑
                break;
            }
        }
    }
}

这样的代码是我们开发中最常用的一种方式,数据少的话没问题。如果数据量大的会很慢,接下来我做一个实验。看看在 1w 和 10w 的数据量下他的性能如何?

测试代码如下:

public static void main(String[] args) {
        List<Person> list1= new ArrayList<>();
        List<Person> list2= new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10_0000; i++) {
            list1.add(Person.builder().personId(Long.valueOf(i+"")).build());
            list2.add(Person.builder().personId(Long.valueOf(i+"")).build());
        }
        long start = System.currentTimeMillis();
        test1(list1, list2);
        System.out.println("for循环耗时:"+(System.currentTimeMillis()-start));

1w 耗时:343

10w 耗时:64285

仅仅 10w 的数据竟然达到了 64 秒多,可以看出它的性能是多么差了吧。

那怎么优化呢?我们可以把第二个 list 转为 map 的方式来做,示例如下:

代码如下:

private static void test2(List<Person> list1, List<Person> list2) {
    Map<Long, Person> baseMap =
            list2.stream().collect(Collectors.toMap(Person::getPersonId, Function.identity()));
    for (Person before:list1){
        Person after = baseMap.get(before.getPersonId());

    }
}

接下来我们再进行下性能测试。

1w 耗时:88

10w 耗时:95

可以看出速度快了上百倍不止,如果还有小伙伴用第一种方式的话就赶紧优化了吧。

思考

我们想想第一种为什么会慢呢?
在第二个循环里他需要从 0 开始遍历所有的元素来进行比对,数据量越大,它需要遍历的数就越多,所以很慢。

所以如果我们业务上两个集合的大小和顺序一致(即能知道应该第二个循环能匹配上的元素在第几个),那么就能避免掉大量的循环。

示例如下:
我们直接在第二层循环的时候,将下标先指定为和第一层循环的一致,如果他们俩属性相同,立马跳出;进行第二次循环。

private static void test3(List<Person> list1, List<Person> list2) {
    for (int i=0;i<list1.size();i++){
        int jj = 0;
        for (int j = i; j < list2.size(); j++) {
            if (jj == list2.size()) {
                break;
            }

            if(list1.get(i).getPersonId().equals(list2.get(j).getPersonId())){
                // 编写具体的逻辑
                break;
            }
            if (j == list2.size() - 1) j = -1;
            jj += 1;
        }
    }
}

性能测试如下:

1w 耗时:2

10w 耗时:13

我们发现又更加快了。

下面是总体的测试数据:

数据量双层 for 循环循环+map改良版 for 循环
100 条数据1 毫秒70 毫秒<1 毫秒
1000 条数据16 毫秒91 毫秒1 毫秒
5000 条数据66 毫秒66 毫秒3 毫秒
1w 条数据208 毫秒64 毫秒4 毫秒
10w 条数据62887 毫秒84 毫秒17 毫秒
100w 条数据很久155 毫秒24毫秒

总结:如果数据量小于 5000,推荐就用双层 for 循环,如果大于 5000,则使用循环+map 的方式。

如果两个集合顺序一致,则可以用改良版的 for 循环

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟

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