代码设计：性能与可维护性

Question

情境化

我正在测试上下文中使用 soot 框架实现字节码检测器，我想知道哪种设计更好。

我正在为我正在检测的 Class 中的每个方法构建 TraceMethod 对象，我想运行在多个 Class 上使用此检测器。

哪个选项提供更多性能（Space–时间）？

选项 1：（地图）

public class TraceMethod {
    boolean[] decisionNodeList;
    boolean[] targetList;
    Map<Integer,List<Integer>> dependenciesMap;
    Map<Integer,List<Double>> decisionNodeBranchDistance;
}

选项 2：（对象）

public class TraceMethod {
    ArrayList<Target> targets = new ArrayList<Target>(); 
    ArrayList<DecisionNode> decisionNodes = new ArrayList<DecisionNode>();
}

public class DecisionNode {
    int id;
    Double branchDistance;
    boolean reached;
}

public class Target {
    int id;
    boolean reached;
    List<DecisionNode> dependencies;
}

我自己实施了 选项 2，但我的老板建议我使用 选项 1，他认为那是 "lighter".我在这篇文章“Class Object vs Hashmap”中看到 HashMap 使用的内存比对象多，但我仍然不相信我的解决方案（选项 2）更好。

这是一个简单的细节，但我想确保我使用的是最佳解决方案，我关心的是性能（Space–时间）。我知道第二种选择在可维护性方面更好，但如果它不是最优的，我可以牺牲它。

Answer 1

方法 1 有可能更快并且使用更少 space。

特别是对于字节码工具，我会首先实现方法 1。
然后当它工作时，将两个列表替换为使用原始类型而不是 Integer 和 Double object 的非泛型列表。

请注意，int 需要 4 个字节，而 Integer (Object) 需要 16 - 20 个字节，具体取决于机器（PC 为 16，android 为 20）。

列表可以替换为使用原始整数的GrowingIntArray（如果我没记错的话，我在Apache的统计包中找到了）。（或者一旦你知道内容不能再改变，可能只是被一个 int[] 取代）然后你只需编写自己的 GrowingDoubleArray（或使用 double[]）

记住 Collections 方便但速度较慢。
Objects 使用的 space 是原语的 4 倍。

字节码检测器需要性能，它不是每周运行一次的软件。

最后我不会用非通用的地图替换那个地图，这似乎对我来说很多工作。但您可以在最后一步尝试。

作为最后的优化步骤：查看您的列表或地图中有多少元素。如果通常小于 16（你必须尝试一下），你可以切换到线性搜索，对于非常少的元素，这是最快的。一旦元素数量超过特定数量，您甚至可以让您的代码智能地切换搜索算法。（Sun/Oracle java 在他们的一些 Collections 中这样做，并且 Apple/ios，到）。然而，这最后一步会使您的代码复杂得多。

Space 例如：
DecisionNode：16 代表 class + 4 (id) + 20 (Double) +4 (boolean) = 44 + 4 padding to then next multiple of 8 = 48 bytes.

Answer 2

一般来说，您应该总是进行维护，而不是为了预期的性能。这有几个很好的理由：

我们往往对数组与 HashMap 之间的速度差异着迷，但在实际的企业应用程序中，这些差异不足以说明应用程序速度的明显差异。
应用程序中最常见的瓶颈在数据库或网络中。
JVM 在一定程度上优化了代码

由于可维护的代码，您的应用程序不太可能出现性能问题。更有可能的情况是，当您拥有数百万行无法维护的代码时，您的老板会运行没钱了。

代码设计：性能与可维护性

Code design: performance vs maintainability

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情境化

选项 1：（地图）

选项 2：（对象）