在效能關鍵場景中，Java 8 的 Streams API 是否比傳統 Collections 更快？

Java 8：Streams 與Collections 效能分析

評估Java 8 中最近引入的Streams API 與傳統Collections 方法相比的效能對於開發者來說是一個至關重要的方面。為了提供見解，進行了初步基準測試，這對這兩種方法的比較功效提出了疑問。

基準設定和結果

基準涉及過濾相當大的資料整數列表併計算偶數的平方根，將結果儲存在 Double 列表中。下面的程式碼片段說明了實作過程：

<code class="java">    // Source list initialization
    List<Integer> sourceList = new ArrayList<>();
    for (int i = 1; i < 1000000; i++) {
        sourceList.add(i);
    }

    // Collections approach
    List<Double> resultCollection = new LinkedList<>();
    long startTimeCollection = System.nanoTime();
    // Iterate through the list and perform calculations
    for (Integer i : sourceList) {
        if (i % 2 == 0) {
            resultCollection.add(Math.sqrt(i));
        }
    }
    long elapsedTimeCollection = System.nanoTime() - startTimeCollection;


    // Stream approach
    Stream<Integer> stream = sourceList.stream();
    long startTimeStream = System.nanoTime();
    // Filter even numbers and calculate square roots
    resultStream = stream.filter(i -> i % 2 == 0)
                        .map(i -> Math.sqrt(i))
                        .collect(Collectors.toList());
    long elapsedTimeStream = System.nanoTime() - startTimeStream;

    // Parallel stream approach
    stream = sourceList.stream().parallel();
    long startTimeParallelStream = System.nanoTime();
    resultParallelStream = stream.filter(i -> i % 2 == 0)
                                .map(i -> Math.sqrt(i))
                                .collect(Collectors.toList());
    long elapsedTimeParallelStream = System.nanoTime() - startTimeParallelStream;</code>

雙核心機器上的結果顯示：

• 集合方法的執行速度明顯更快，大約需要 0.094 秒。
• 流方法表現出較慢的性能，需要約 0.201 秒。
• 平行流方法表現出與流方法類似的性能，在 0.357 秒內完成。

基準結果分析

根據這些初步發現，初步得出結論：流比集合慢，即使並行也無法提高性能。然而，所採用的基準測試方法引起了人們對潛在缺陷的擔憂。

改進的性能驗證

為了解決這些問題，基準測試進行了以下改進：

• 執行：JVM 預熱後運行基準測試1,000 次以穩定性能。
• 分析：使用 JMH（Java Microbenchmarking Harness）準確執行基準測試並收集效能資料。

更新的基準結果

修訂後的基準產生以下結果：

• 集合方法：平均時間為0.207 秒
• 流方法：平均時間為0.098 秒
• 並行流方法：平均時間為0.168 秒

在這個修訂後的基準測試中，流的性能優於集合，這與最初的發現相反。流方法的更快執行時間可歸因於 JIT 最佳化和編譯器改進的程式碼產生。

結論

根據這些更新的發現，可以結論是，與傳統集合相比，Java 8 中的流提供了編碼便利性和效能增強。雖然串流並不總是很優越，但它們的使用可以在許多場景中顯著簡化程式碼並提高效率。

最佳實踐

要有效利用流的優勢，請考慮以下最佳實踐：

• 使用內聯 lambda 表達式來簡潔和高效。
• 避免不必要的中間列表，專注於直接使用目標集合。
• 探索並行流功能以最佳化某些特定環境下的效能情況。

以上是在效能關鍵場景中，Java 8 的 Streams API 是否比傳統 Collections 更快？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！