Java性能-ArrayList与Arrays相比，可实现大量快速读取

我有一个程序，我需要在尽可能短的时间内（以毫秒为单位）对类似细胞自动机的程序进行100000到1000000次随机访问读取。我认为我使用的更新算法已经过优化（有效地跟踪活动单元等）。列表确实需要改变大小，但性能并没有那么重要。因此，我想知道使用数组而不是ArrayList的性能是否足以在如此短的时间内处理如此多的读取时产生影响。目前，我正在使用ArrayList

编辑： 我忘了提到：我只是存储整数，所以另一个因素是使用整数包装类（在ArrayList中）而不是整数（在arrays中）。有人知道使用ArrayList是否需要3个指针查找（一个用于ArrayList，一个用于底层数组，一个用于整数->整数），其中数组只需要1（数组地址+特定整数的偏移量）？HotSpot会优化额外的查找吗？这些额外的查找有多重要

编辑2：

---

另外，我忘了提到我还需要进行随机访问写入（写入，而不是插入）。

数组会更快，因为它至少会跳过一个函数调用（即get（I））

---

如果你有一个静态大小，那么数组就是你的朋友。

数组列表比数组慢，但是大多数人认为差异是次要的。但在你的情况下，这可能很重要，因为你要处理成千上万的问题

---

顺便说一句，复制：

如果您不打算从这个结构中进行更多的读取，那么继续使用数组，因为按索引读取时会更快

但是，考虑一下你将如何获得数据，如果排序、插入、删除等是一个值得关注的问题。如果是这样，您可能需要考虑其他基于集合的结构。

同时尝试这两种方法，但是测量。< /P> 最有可能的是，您可以将一些东西组合在一起，使内部循环使用数组，而无需更改那么多代码。我怀疑HotSpot已经内联了方法调用，您将看不到任何性能提升

---

另外，请尝试Java6更新14并使用-XX:+DoEscapeAnalysis，我同意Kevin的建议

---

如果程序运行缓慢，请首先查看列表并测量性能，然后将其与带有数组的版本进行比较。如果这给了您一个可测量的性能提升，那么请使用阵列，如果不使用列表，请继续使用列表，因为它们将使您的生活更加轻松。

一种可能是重新实现ArrayList（这并不难），但通过锁定/释放调用周期公开支持阵列。这为您的写操作带来了便利，但为一系列读/写操作公开了阵列，而您事先知道这些操作不会影响阵列大小。如果列表已锁定，则不允许添加/删除-仅获取/设置

例如：

  SomeObj[] directArray = myArrayList.lockArray();
  try{
    // myArrayList.add(), delete() would throw an illegal state exception
    for (int i = 0; i < 50000; i++){
      directArray[i] += 1;
    }
  } finally {
    myArrayList.unlockArray();
  }

SomeObj[]directArray=myArrayList.lockArray（）；
试一试{
//myArrayList.add（），delete（）将引发非法状态异常
对于（int i=0；i<50000；i++）{
directArray[i]+=1；
}
}最后{
myArrayList.unlockArray（）；
}

---

此方法继续封装阵列增长/etc。。。ArrayList的行为。

Java对其对象使用双间接寻址，这样它们可以在内存中移动，并且其引用仍然有效，这意味着每个引用查找相当于两个指针查找。这些额外的查找无法完全优化

也许更糟糕的是，缓存性能将非常糟糕。访问缓存中的值要比访问主内存中的值快很多倍。（可能是10倍）如果你有一个int[]，你知道这些值在内存中是连续的，因此很容易加载到缓存中。但是，对于Integer[]而言，单个对象的整数可能会随机出现在内存中，并且更可能是缓存未命中。此外，整数使用24个字节，这意味着它们比4个字节的值更不可能放入缓存

---

如果更新整数，通常会创建一个比更新int值多个数量级的新对象。

。事实上，

ArrayList

中有用的数据位可以存储在寄存器中，尽管您可能会使用更多（

List

size）

您在编辑中提到您正在使用包装器对象。这些确实产生了巨大的差异。如果您通常重复使用相同的值，那么合理的缓存策略可能会很有用（

Integer.valueOf

为-128到128提供相同的结果）。对于基元，基元数组通常会轻松获胜

---

作为一种改进，您可能希望确保数组中的相邻单元格往往是相邻的（您可以做得比带a的列行更好）。

如果您创建一次列表，并从中执行数千次读取，ArrayList的开销可能很小，可以忽略。如果要创建数千个列表，请使用标准数组。循环中的对象创建很快就会变成二次的，这仅仅是因为实例化成员变量、调用继承链上的构造函数等的所有开销

---

因此，为了回答您的第二个问题，请坚持使用标准整数而不是整数类。同时，你会很快（或者，慢慢地）知道为什么。

现在你已经提到你的数组实际上是原始类型的数组，考虑使用库中的原始类型类的集合。

@viking在其应用程序中使用Trove报告了显著的（十倍！）加速-请参阅评论。另一方面，Trove集合类型与