IntelliJ IDEA建议用foreach方法替换for循环.我应该尽可能地这样做吗？

Question

IDEA建议替换,例如:

for (Point2D vertex : graph.vertexSet()) {
  union.addVertex(vertex);
}

有了这个:

graph.vertexSet().forEach(union::addVertex);

这个新版本确实更具可读性.但有没有什么情况我最好坚持使用迭代表的旧语言结构而不是使用新foreach方法？

例如,如果我理解正确,方法引用机制意味着构造一个匿名Consumer对象,否则for将不构造(使用语言构造).这会成为某些行为的性能瓶颈吗？

所以我写了这个不是非常详尽的基准:

package org.sample;

import org.openjdk.jmh.annotations.Benchmark;
import org.openjdk.jmh.annotations.Fork;
import org.openjdk.jmh.annotations.Threads;
import org.openjdk.jmh.infra.Blackhole;
import org.tendiwa.geometry.Point2D;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;

public class LanguageConstructVsForeach {
    private static final int NUMBER_OF_POINTS = 10000;
    private static final List<Point2D> points = IntStream
        .range(0, NUMBER_OF_POINTS)
        .mapToObj(i -> new Point2D(i, i * 2))
        .collect(Collectors.toList());

    @Benchmark
    @Threads(1)
    @Fork(3)
    public void languageConstructToBlackhole(Blackhole bh) {
        for (Point2D point : points) {
            bh.consume(point);
        }
    }
    @Benchmark
    @Threads(1)
    @Fork(3)
    public void foreachToBlackhole(Blackhole bh) {
        points.forEach(bh::consume);
    }
    @Benchmark
    @Threads(1)
    @Fork(3)
    public List<Point2D> languageConstructToList(Blackhole bh) {
        List<Point2D> list = new ArrayList<>(NUMBER_OF_POINTS);
        for (Point2D point : points) {
            list.add(point);
        }
        return list;
    }
    @Benchmark
    @Threads(1)
    @Fork(3)
    public List<Point2D> foreachToList(Blackhole bh) {
        List<Point2D> list = new ArrayList<>(NUMBER_OF_POINTS);
        points.forEach(list::add);
        return list;
    }

}

得到了:

Benchmark                                                       Mode  Samples      Score     Error  Units
o.s.LanguageConstructVsForeach.foreachToBlackhole              thrpt       60  33693.834 ± 894.138  ops/s
o.s.LanguageConstructVsForeach.foreachToList                   thrpt       60   7753.941 ± 239.081  ops/s
o.s.LanguageConstructVsForeach.languageConstructToBlackhole    thrpt       60  16043.548 ± 644.432  ops/s
o.s.LanguageConstructVsForeach.languageConstructToList         thrpt       60   6499.527 ± 202.589  ops/s

foreach在这两种情况下,如何提高效率:当我什么都不做以及什么时候做一些实际的工作？不foreach只是封装Iterator？这个基准甚至是正确的吗？如果是,今天有没有理由在Java 8中使用旧的语言结构？

Answer 1

您正在将语言的"增强型"循环与该Iterable.forEach()方法进行比较.基准测试并没有明显错误,结果可能看起来令人惊讶,直到您深入研究实现.

请注意,points列表是一个实例,ArrayList因为这是Collectors.toList()收集器创建的内容.

an的增强for循环Iterable从中获取Iterator,然后重复调用hasNext(),next()直到没有更多的元素.(这与数组上的增强for循环不同,后者执行算术和直接数组元素访问.)因此,当循环遍历a时Iterable,此循环将每次迭代执行至少两次方法调用.

相比之下,调用ArrayList.forEach()在包含列表元素的数组上运行传统的基于int的for循环,并且每次迭代调用lambda一次.这里每次迭代只有一次调用,而增强型for循环每次迭代只有两次调用.这可以解释为什么ArrayList.forEach()在这种情况下更快.

除了运行循环之外,黑洞案例似乎做了很少的工作,所以这些情况似乎是测量纯循环开销.这可能就是为什么ArrayList.forEach()在这里显示出如此大的优势.

当循环只做一点工作(添加到目的地列表)时,仍然有速度优势ArrayList.forEach(),但它的差异要小得多.我怀疑如果你在循环中做更多的工作,优势会更小.这表明任一构造的循环开销非常小.尝试BlackHole.consumeCPU()在循环中使用.如果两个结构之间的结果变得难以区分,我不会感到惊讶.

请注意,发生了巨大的速度优势,因为Iterable.forEach()最终有一个专门的实现ArrayList.forEach().如果您要运行forEach()不同的数据结构,您可能会得到不同的结果.

我不会将此作为通过调用盲目替换所有增强型for循环的理由Iterable.forEach().编写最清晰且最有意义的代码.如果您正在编写性能关键代码,请对其进 不同的表单将具有不同的性能,具体取决于工作负载,正在遍历的数据结构等.