就性能而言，在 Java 中对多个操作执行一个 for 或每个操作执行多个 for 有什么影响？

Question

我关心的是提高源代码的可读性，它涉及通过将庞大的方法分解为更小（简洁）的方法来减少它们的大小。所以，简而言之，假设我有一个非常单一的方法，可以做很多不同的事情，例如：

public void verHugeMethod(List<Person> people) {
    for (Person person : people) {
        totalAge += person.getAge();
        totalHeight += person.getHeight();
        totalWeight += person.getWeight();
        // More calculations over class variables...
    }
}

我想将方法更改为：

public void calculateTotalAge(List<Person> people) {
    for (Person person : people) {
        totalAge += person.getAge();
    }
}

public void calculateTotalHeight(List<Person> people) {
    for (Person person : people) {
        totalHeight += person.getHeight();
    }
}

public void calculateTotalWeight(List<Person> people) {
    for (Person person : people) {
        totalWeight += person.getWeight();
    }
}
// More calculations over class variables...

我担心的是应用这种重构时的性能（时间和内存）。对于一小部分人来说，这当然不是问题，但我担心这个名单的渐近增长。

比如比较老式的for我可以看到如下影响：

// OPTION 1
public void method1() { // O(1) + O(3n)
    int i = 0; // O(1)
    while (int i < people.size()) { // O(n)
        doSomething(people.get(i)); // O(1)
        doAnotherThing(people.get(i)); // O(1)
        i++; // O(1)
    }
}

// OPTION 2
public void method1() { // O(2) + O(4n)
    method1(); // O(1) + O(2n)
    method2(); // O(1) + O(2n)
}
public void method2() { // O(1) + O(2n)
    int i = 0; // O(1)
    while (int i < people.size()) { // O(n)
        doSomething(people.get(i)); // O(1)
        i++; // O(1)
    }
}
public void method3() { // O(1) + O(2n)
    int i = 0; // O(1)
    while (int i < people.size()) { // O(n)
        doAnotherThing(people.get(i)); // O(1)
        i++; // O(1)
    }
}

我知道 Java 如何将 foreach 指令转换为 iterables。因此，我的问题是：

Java在执行或编译方面是否有一些优化？
我应该关心这种性能问题吗？

注意：我知道在渐近增长和大 O 符号方面我们应该忽略常量，但我只是想知道这种情况如何适用于 Java。

Answer 1

如果您完成 big-O 分析，您将看到两个选项都减少到 O(n)。它们具有相同的复杂性！

它们可能不具有相同的性能，但复杂性和复杂性分析（以及 Big-O 表示法）不用于测量或预测性能。实际上，对于足够小的 n.

值，O(n) 算法可能比 O(1) 算法表现更好

Does Java have some optimization in terms of execution or compiling?

是的。 JIT 编译器做了很多优化（在运行时）。但是，我们无法预测选项 1 和 2 是否具有相同的性能。

Should I be concerned with this kind of performance question?

是也不是。

这取决于性能对您的项目是否重要/有多重要。 对于许多项目¹，与其他事物相比，应用程序性能并不重要；例如满足所有功能需求，始终计算正确答案，不崩溃，不丢失更新等

当性能成为一个问题时，>this< 代码片段（在代码库的数百、数千、数百万行中）不一定值得优化。并非所有代码都是平等的。如果此代码只是偶尔执行，那么对其进行优化可能对整体性能的影响很小。

标准口头禅是避免过早优化。等待代码运行。然后创建一个基准来衡量应用程序在实际工作 中的性能。然后分析应用程序运行基准以找出代码的哪些部分是性能热点...并将您的优化工作集中在热点上。

^{1 - 关键是必须在项目的所有其他要求和约束的背景下考虑性能。如果你太早花太多时间在性能上，你很可能会错过最后期限，等等。更不用说浪费精力优化错误的代码了。}

就性能而言，在 Java 中对多个操作执行一个 for 或每个操作执行多个 for 有什么影响？

In terms of performance, what's the impact in Java of doing one for with multiple operations or multiple fors with one operation each?

java

time-complexity