System.arraycopy在对象数组克隆中的性能对比分析

梦辰大大_2837

梦辰大大_2837

2026-06-19

487人浏览

原创

system.arraycopy在对象数组克隆中性能最优,因其绕过java层重复校验、直接内存搬运并被jit深度优化;而clone()有额外分配开销,for循环则受多次边界检查和类型校验拖累。

system.arraycopy在对象数组克隆中的性能对比分析

System.arraycopy 在对象数组克隆中性能明显优于 clone() 和手动循环,核心优势在于绕过 Java 层重复校验、直接内存搬运,并被 JIT 深度优化。

为什么 object[] 用 System.arraycopy 更快

对象数组(如 String[]、User[])的拷贝不涉及元素内容深复制,只复制引用地址。此时性能差异主要来自 JVM 执行路径:

  • System.arraycopy:一次性完成源/目标非空、索引范围、类型兼容性(如 Object[] ← String[] 合法)等校验,随后调用 native 内存拷贝函数,无字节码循环开销,支持 SIMD 加速
  • clone():虽也是 native 方法,但需先创建新数组对象(额外分配开销),再内部调用 arraycopy —— 多一层方法跳转和对象初始化逻辑
  • for 循环:每次 a[i] 读取 + b[i] = x 写入都触发两次边界检查(源索引、目标索引)+ 类型运行时校验(如确保赋值给 String[] 的确实是 String 实例),JIT 难以完全向量化

实测典型场景下的差距

以 10 万个 String 元素的数组为例(JDK 17,64 位 HotSpot):

HeyBoss
HeyBoss

HeyBoss是一款面向小企业和创业者的无代码 AI 网站与应用构建工具。

下载
  • System.arraycopy:约 0.04–0.06 ms(复用已分配目标数组)
  • array.clone():约 0.15–0.22 ms(含新数组分配 + 内部拷贝)
  • for 循环(缓存 length):约 0.28–0.45 ms(受分支预测与边界检查拖累)
  • Arrays.copyOf:约 0.18–0.25 ms(本质是 new 数组 + arraycopy,多一次分配)

差距随长度扩大而加剧;超过 100 万元素时,arraycopy 可达 clone 的 4–5 倍速度。

对象数组使用 System.arraycopy 的关键注意事项

它高效但有明确前提,用错反而引入异常或语义错误:

  • 目标数组必须预先创建,且类型兼容:String[] 可拷入 Object[],但不能拷入 Integer[];否则抛 ArrayStoreException
  • 支持子区间拷贝:比如只复制前 1000 个引用,无需新建全长数组再截断
  • 自拷贝安全:src == dest 时自动处理重叠(类似 memmove),不用区分前后拷贝方向
  • 不触发 GC 压力的关键:避免在高频循环里反复 new 目标数组;应复用缓冲区,仅用 arraycopy 填充数据

何时该选 clone() 或其他方式

并非所有场景都适合 arraycopy,简洁性和语义清晰有时更重要:

  • 只需快速获得完整副本,且目标类型明确(如 List 转 User[] 后立即 clone)→ arr.clone() 更直观
  • 需要扩容或动态长度 → Arrays.copyOf(arr, newSize) 封装了分配+拷贝,语义清晰
  • 要深拷贝对象内容(非仅引用)→ arraycopy 和 clone 都不适用,需遍历并调用每个元素的 clone 或构造新实例
  • 小数组(≤ 64 元素)且代码可读性优先 → 差异微乎其微,选最易维护的写法

相关文章

数码产品性能查询
数码产品性能查询

该软件包括了市面上所有手机CPU,手机跑分情况,电脑CPU,电脑产品信息等等,方便需要大家查阅数码产品最新情况,了解产品特性,能够进行对比选择最具性价比的商品。

下载

相关标签:

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.15

9217

6

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

2023.07.05

6382

9

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.31

5712

8

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.01

1024

3

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.02

848

3

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

1216

5

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

2429

5

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

2023.08.03

19771

3

配置java环境变量
配置java环境变量

配置Java环境变量是为了让操作系统能够识别和使用Java的相关命令和功能。本专题为大家提供配置java环境变量相关文章,帮助大家解决问题。

2023.08.03

1095

8

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
热门推荐
/
最新课程
phpStudy极速入门视频教程
phpStudy极速入门视频教程

共6课时 | 54.6万人学习

独孤九贱(4)_PHP视频教程
独孤九贱(4)_PHP视频教程

共89课时 | 133.3万人学习