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Pausa para café #137. For loop ou Foreach – qual é mais rápido em Java? 8 maneiras eficientes de percorrer cada entrada em um mapa Java

Publicado no grupo Random-PT

For loop ou Foreach – qual é mais rápido em Java?

Fonte: Medium Quando eu estava procurando emprego há alguns anos, uma das perguntas que me fizeram em uma entrevista foi se deveríamos iterar em um ArrayList usando for ou forEach ? Pausa para café #137.  For loop ou Foreach – qual é mais rápido em Java?  8 maneiras eficientes de percorrer cada entrada em um mapa Java - 1O debate sobre a diferença de preferências entre forEach e for já existe há muito tempo. Fiquei com a impressão de que forEach é mais rápido. Mas no final percebi que estava errado. Para sua informação, o loop forEach (ou loop for aprimorado ) introduzido no Java 1.5 elimina a confusão e a possibilidade de erro, ocultando completamente o iterador ou a variável de índice. Acredito que a única diferença prática entre for e forEach é que no caso de objetos indexados, não temos acesso ao índice.
for(int i = 0; i < mylist.length; i++) {
 if(i < 5) {
 //do something
 } else {
 //do other stuff
 }
}
No entanto, podemos criar uma variável de índice separada do tipo int usando forEach . Por exemplo:
int index = -1;
for(int myint : mylist) {
 index++;
 if(index < 5) {
 //do something
 } else {
 //do other stuff
 }
}
Vamos escrever uma classe simples que possui um método foreachTest() que itera por uma lista usando forEach .
import java.util.List;

public class ForEachTest {
	List<Integer> intList;

    public void foreachTest(){
        for(Integer i : intList){

        }
    }
}
Quando compilamos esta classe, o compilador converte internamente o código em uma implementação de iterador. Descompilei o código compilado executando javap -verbose IterateListTest .
public void foreachTest();
   descriptor: ()V
   flags: ACC_PUBLIC
   Code:
     stack=1, locals=3, args_size=1
        0: aload_0
        1: getfield      #19                 // Field intList:Ljava/util/List;
        4: invokeinterface #21,  1           // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
        9: astore_2
       10: goto          23
       13: aload_2
       14: invokeinterface #27,  1           // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
       19: checkcast     #33                 // class java/lang/Integer
       22: astore_1
       23: aload_2
       24: invokeinterface #35,  1           // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
       29: ifne          13
       32: return
     LineNumberTable:
       line 9: 0
       line 12: 32
     LocalVariableTable:
       Start  Length  Slot  Name   Signature
           0      33     0  this   Lcom/greekykhs/springboot/ForEachTest;
     StackMapTable: number_of_entries = 2
       frame_type = 255 /* full_frame */
         offset_delta = 13
         locals = [ class com/greekykhs/springboot/ForEachTest, top, class java/util/Iterator ]
         stack = []
       frame_type = 9 /* same */
No bytecode acima, vemos:
  1. O comando getfield é usado para obter variáveis ​​inteiras.

  2. Chame List.iterator para obter uma instância do iterador.

  3. Chame iterator.hasNext . Se retornar verdadeiro, o método iterator.next deverá ser chamado .

Vamos fazer um teste de desempenho. No método IterateListTest principal , criei uma lista e iterei por ela usando loops for e forEach .
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class IterateListTest {
	public static void main(String[] args) {
		List<Integer> mylist = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            mylist.add(i);
        }

        long forLoopStartTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < mylist.size(); i++) {mylist.get(i);}

        long forLoopTraversalCost =System.currentTimeMillis()-forLoopStartTime;
        System.out.println("for loop traversal cost for ArrayList= "+ forLoopTraversalCost);

        long forEachStartTime = System.currentTimeMillis();
        for (Integer integer : mylist) {}

        long forEachTraversalCost =System.currentTimeMillis()-forEachStartTime;
        System.out.println("foreach traversal cost for ArrayList= "+ forEachTraversalCost);
	}
}
E aqui está o resultado: Pausa para café #137.  For loop ou Foreach – qual é mais rápido em Java?  8 maneiras eficientes de iterar cada entrada em um mapa Java - 2Como podemos ver, o desempenho do loop for é melhor que o do loop forEach . Se você usar LinkedList em vez de ArrayList , poderá ver que o desempenho de forEach é melhor para LinkedList . ArrayList usa arrays internamente para armazenar elementos. Como os arrays são regiões contíguas de memória, a complexidade de tempo é O(1). Isso ocorre porque os dados são recuperados por meio de índices. LinkedList usa uma lista duplamente vinculada. Quando usamos um loop for para implementar a travessia, ele sempre começa no nó principal da lista vinculada, portanto, a complexidade do tempo é O (n * n).

8 maneiras eficientes de percorrer cada entrada em um mapa Java

Fonte: Medium Na semana passada, um estagiário me perguntou como iterar um mapa Java. Respondi que por ser muito simples, a resposta para essa pergunta está sempre no Google. Depois de algum tempo, ela me enviou o endereço da página no StackOverflow e descobri que um grande número de pessoas estava prestando atenção nesse problema. Portanto, decidi me debruçar sobre a questão da iteração e compartilhar com vocês várias maneiras de fazer isso. Pausa para café #137.  For loop ou Foreach – qual é mais rápido em Java?  8 maneiras eficientes de iterar cada entrada em um mapa Java - 3

1. Usando iterador e Map.Entry

@Test
public void test1_UsingWhileAndMapEntry(){
    long i = 0;
    Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> it = map.entrySet().iterator();
    while (it.hasNext()) {
        Map.Entry<Integer, Integer> pair = it.next();
        i += pair.getKey() + pair.getValue();
    }
    System.out.println(i);
}

2. Usando foreach e Map.Entry

@Test
public void test2_UsingForEachAndMapEntry(){
    long i = 0;
    for (Map.Entry<Integer, Integer> pair : map.entrySet()) {
        i += pair.getKey() + pair.getValue();
    }
    System.out.println(i);
}

3. Usando foreach do Java 8

@Test
public void test3_UsingForEachAndJava8(){
    final long[] i = {0};
    map.forEach((k, v) -> i[0] += k + v);
    System.out.println(i[0]);
}

4. Usando keySet e foreach

@Test
public void test4_UsingKeySetAndForEach(){
    long i = 0;
    for (Integer key : map.keySet()) {
        i += key + map.get(key);
    }
    System.out.println(i);
}

5. Usando keySet e iterador

@Test
public void test5_UsingKeySetAndIterator(){
    long i = 0;
    Iterator<Integer> it = map.keySet().iterator();
    while (it.hasNext()) {
        Integer key = it.next();
        i += key + map.get(key);
    }
    System.out.println(i);
}

6. Usando for e Map.Entry

@Test
public void test6_UsingForAndIterator(){
    long i = 0;
    for (Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator(); entries.hasNext(); ) {
        Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();
        i += entry.getKey() + entry.getValue();
    }
    System.out.println(i);
}

7. Usando Java 8 Stream API

@Test
public void test7_UsingJava8StreamApi(){
    System. out .println(map.entrySet().stream().mapToLong(e -> e.getKey() + e.getValue()).sum());
}

8. Uso paralelo da API Java 8 Stream

@Test
public void test8_UsingJava8StreamApiParallel(){
    System. out .println(map.entrySet().parallelStream().mapToLong(e -> e.getKey() + e.getValue()).sum());
}

Comparação de cada método em termos de velocidade:

public final static Integer SIZE = 1000000;
public Map<Integer, Integer> map = toMap();
public Map<Integer, Integer> toMap(){
    map = new HashMap<>(SIZE);
    for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
        map.put(i, i);
    }
    return map;
}
Nós temos: Pausa para café #137.  For loop ou Foreach – qual é mais rápido em Java?  8 maneiras eficientes de percorrer cada entrada em um mapa Java - 4Pausa para café #137.  For loop ou Foreach – qual é mais rápido em Java?  8 maneiras eficientes de iterar cada entrada em um mapa Java - 5Pausa para café #137.  For loop ou Foreach – qual é mais rápido em Java?  8 maneiras eficientes de iterar cada entrada em um mapa Java - 6

Conclusão

Ao comparar os dados, aprendemos que o método 6 leva mais tempo e o método 8 leva mais tempo quando o número é pequeno, mas leva menos tempo quando o número é significativo porque o método 8 é executado simultaneamente. O interessante é que a ordem de execução dos testes é sempre for -> while -> foreach/stream e não sei porque :(
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