近期在做图像处理的时候。发现某一段代码很的慢。慢得让人无法接受。基本的代码是顺序訪问一个LinkedList的元素,效果是随着index的变大,速度越来越慢,list的元素个数在百万以上。找到原因,分享出来。也希望大家不要跳入同一个陷阱。

还是那一句话。可执行的代码和高质量的代码之间还是有比較远的距离。

LinkedList错误使用方法演示样例

代码里面增加了一些打印时间相关的代码,主要是为了直观的显示执行的耗时。

错误代码

public static void main(String[] args) {
// add elements
int size = 2000000;
List<String> list = new LinkedList<String>();
for (int i = 0; i < size; i++) {
list.add("Just some test data");
} long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < size; i++) {
list.get(i); if (i % 10000 == 0) {
System.out.println("query 10000 elements spend: "
+ (System.currentTimeMillis() - startTime));
startTime = System.currentTimeMillis();
}
}
}

控制台输出例如以下:

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQva2lteWxyb25n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" alt="">

错误原因

错误的代码就是list.get(i),LinkedList的底层是一个链表,随机訪问i的时候。链表仅仅能从头往后数,第i个才返回。所以时间随着i的变大时间会越来越长。

正确使用方法

顺序訪问,LinkedList绝对不要用get方法,即使LinkedList的元素个数仅仅有非常少的几个。

养成好习惯,免得犯错。

for each

for (String element : list) {
// process element here
}

iterator

Iterator<String> iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
String element = iter.next();
// process element here
}

直接换为ArrayList

public static void main(String[] args) {
// add elements
int size = 2000000;
List<String> list = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; i < size; i++) {
list.add("Just some test data");
} long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < size; i++) {
list.get(i); if (i % 10000 == 0) {
System.out.println("query 10000 elements spend: "
+ (System.currentTimeMillis() - startTime));
startTime = System.currentTimeMillis();
}
}
}

ArrayList的控制台输出例如以下:

LinkedList VS ArrayList

以下比較一下LinkedList和ArrayList的效率。

新增、查询、删除比較

ArrayList測试代码例如以下:

public static void main(String[] args) {
// add elements
int size = 20000000;
List<String> list = new ArrayList<String>();
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < size; i++) {
list.add("Just some test data");
}
System.out.println("add " + size + " elements spend: "
+ (System.currentTimeMillis() - startTime)); // query
startTime = System.currentTimeMillis();
String median = list.get(size / 2);
System.out.println("query median spend: "
+ (System.currentTimeMillis() - startTime)); // delete
startTime = System.currentTimeMillis();
list.remove(median);
System.out.println("delete median spend: "
+ (System.currentTimeMillis() - startTime));
}

LinkedList測试代码例如以下:

public static void main(String[] args) {
// add elements
int size = 20000000;
List<String> list = new LinkedList<String>();
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < size; i++) {
list.add("Just some test data");
}
System.out.println("add " + size + " elements spend: "
+ (System.currentTimeMillis() - startTime)); // query
startTime = System.currentTimeMillis();
String median = list.get(size / 2);
System.out.println("query median spend: "
+ (System.currentTimeMillis() - startTime)); // delete
startTime = System.currentTimeMillis();
list.remove(median);
System.out.println("delete median spend: "
+ (System.currentTimeMillis() - startTime));
}

各自特点

  • 新增

    ArrayList比LinkedList快非常多,超过一个数量级。

    非常是意外。

  • 随机查询

    在i值非常大的时候,ArrayList比LinkedList快非常多,i越大,差距越大。ArrayList底层是数组。随机訪问时间效率是O(0),而LinkedList是O(n)。

  • 删除

    LinkedList比ArrayList快非常多。LinkedList的删除操作时间效率为O(0)。而ArrayList是O(n),ArrayList须要查找数据、移动数据,所以慢。

总结

尽量使用ArrayList,ArrayList满足不了需求的时候再用LinkedList。依据LinkedList的特点,在以下几种情况下才使用LinkedList。

  • 须要使用java.util.List接口之外的API

    LinkedList实现了Queue和Stack等接口,能够用来当作一些特殊的容器。吐槽JDK里面LinkedList的设计,塞太多东西了,和名字不符。
  • 元素删除比較频繁

    假设数据量大,删除频繁,仅仅能用LinkedList。

  • 内存碎片化且元素非常多

    ArrayList底层是一个数组,数组要求一段连续的内存快。LinkedList也能够充分利用内存的一些碎片。特别是JVM使用Concurrent Mark-Sweep Collector垃圾回收器的时候,显得尤为重要。

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