Java 保存二维图块：for 循环在每次迭代中变慢，最多 5 秒，迭代 10000 次

Question

我目前正在开发一款基于图块的 2d 游戏。目前，我正在编写一个程序来拯救整个世界。一般来说，一个世界有 10000 x 10 = 1.100.000 个方块大。显然，这对 java 应该不是问题，但它是。

这是我的循环：

Material[][] blocks = g.gameState.getLevel().tiles;
int y = 0;
int blocksHor = g.gameState.getLevel().getBlocksHor();

for(int x = 0; x < blocksHor; x++) {

    world += blocks[y][x] + " ";

    if(x >= blocksHor - 1) {
        x = 0;
        y++;
        System.out.println("LAYER " + y + " => " + (System.currentTimeMillis() - now) + " ms");
        now = System.currentTimeMillis();
    }
}

循环有点难懂，但我已经尽力优化了。这是控制台输出：

LAYER 1 => 86 ms
LAYER 2 => 276 ms
LAYER 3 => 424 ms
LAYER 4 => 618 ms
LAYER 5 => 561 ms
LAYER 6 => 541 ms
LAYER 7 => 755 ms
LAYER 8 => 885 ms
LAYER 9 => 1036 ms

这些过程结束时最多需要 50 秒或更多。

这个循环有什么问题？老实说，我不知道该如何解决这个问题。

谢谢你:) -菲尔

Answer 1

如果您提供的代码确实代表了您的问题，那么问题很可能出现在

world += blocks[y][x] + " ";

这有几个性能问题。首先，world 必须具有类型 String，并且 String 是不可变的。因此，无论何时通过 + 运算符连接它们，都必须创建一个新的来保存结果。您在该语句的每次执行中至少执行两次，产生了最终必须收集的总计超过 2M 的垃圾对象。

此外，world 的中间值的大小稳步增加，因此所有这些临时对象消耗的组合内存与平方的总数成正比块。即使每个块的字符串值只有一个字符长，这也会占用大量内存。你最终会遇到严重的垃圾收集问题，而且随着你的继续，它们确实会变得更糟。

作为改进这一点的第一次尝试，您可以考虑将数据累积到 StringBuilder 而不是 String:

StringBuilder worldBuilder = new StringBuilder();

// ...

worldBuilder.append(blocks[y][x]).append(' ');

这应该会通过产生更少的垃圾来显着缓解 GC 问题，但您最终仍将需要一个相当大的对象来保存整个状态。因此，我还建议将数据累积成更小的块，边走边输出，而不是在输出任何内容之前在内存中构建整个表示。

您可能还想查看 Material.toString() 的实现，因为如果它也通过执行字符串连接产生大量垃圾，那么这将放大问题。

Java 保存二维图块：for 循环在每次迭代中变慢，最多 5 秒，迭代 10000 次

Java saving 2d tiles: for loop getting slower with each iteration up to 5 seconds for 10000 iterations

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