Java 中如何优化数组和集合的使用以提升性能？

优化 Java 数组和集合性能：针对不同类型的元素，使用基本类型数组（相同类型）或对象数组（不同类型）。根据应用需求，选择合适的集合类：List 存储有序元素，Set 存储非重复元素，Map 存储键值对。优化集合遍历：使用 Iterator 比 for-each 循环更有效率，避免创建中间集合。采用最佳实践：预先分配集合，使用流 API，避免不可变集合，利用并行流。

Java 中优化数组和集合的使用以提升性能

前言

在Java 中，优化数组和集合的使用对于提高应用程序性能至关重要。通过正确选择数据结构、利用 Java 集合框架和采用最佳实践，您可以显着提升代码的效率。

使用合适的数组

• 基本类型数组：对于需要存储大量相同类型元素的场景（例如int[]） ，请使用基本类型数组。它比对象数组更快且占用空间更少。
• 对象数组：如果您需要存储不同类型的元素，请使用 Object[]。然而，它比基本类型数组慢，并且占用更多空间。

选择适当的集合

Java 集合框架提供了各种集合类，每一个都有自己独特的特点：

• List：用于存储有序元素的集合，例如ArrayList。
• Set：用于存储非重复元素的集合，例如 HashSet。
• Map：用于存储键值对的集合，例如 HashMap。

根据您的应用程序的特定需求，选择最合适的集合可以显着提高性能。

实战案例：优化集合遍历

以下示例展示了如何通过优化集合遍历来提升性能：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
// 使用普通 for-each 循环遍历
for (int num : list) {
    // 处理元素
}

这可以优化为：

List<Integer> list = new ArrayList<>();
// 使用 Iterator 遍历
Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    // 处理元素
}

Iterator 遍历比for-each 循环更快，因为它不会创建中间集合。

最佳实践

• 使用预先分配的集合来避免频繁的重新分配操作。
• 使用 Java 8 及更高版本中引入的流 API 进行高效的数据处理。
• 避免使用不可变集合（例如 Collections.unmodifiableList()），因为它会导致额外的开销。
• 在可能的情况下，使用并行流来充分利用多核处理器。

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