Java 为什么map.values（）.stream（）比Array.stream（Array）慢得多

为大学第二学期计算机科学创建两个结构，计算文本中的单词。 一个实现使用一个包含单词对象的数组，该数组将单词保存为字符串，并将其频率保存为int。 另一个使用as HashMap，单词作为键，频率作为值。 现在，它们是一个函数“totalWords”，它应该返回所有频率的总和

在HashMap变量中：

return _map.values().stream().reduce(0, (a, b) -> a + b);

在阵列变量中：

return Arrays.stream(_words)
            .map((word) -> word != null ? word.count() : 0)
            .reduce(0, (a, b) -> a + b);

我的问题是：在一个测试文本非常短的JUnit测试中，数组变量需要大约0.001s，map变量需要0.040s，我不明白map为什么需要这么多时间。

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有人有解释或者更好的解决方案吗？

原因之一是迭代

HashMap

可能比

数组

慢得多，原因是

局部性

。现代处理器的计算瓶颈主要是内存访问，这就是为什么要使用

cache

<代码>数组将数据存储在连续的内存块中，这意味着当您将该内存块交换到缓存中时，很可能您正在使用缓存中的所有内容，或者您得到

缓存命中数

，因此缓存类似于连续的数据内存。另一方面，

HashMap

的每个元素都存储在内存中的不同位置，因此当您遍历

HashMap

时，会出现大量的缓存

未命中

，最终会一直在缓存中交换数据，这大大降低了程序的速度

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虽然

HashMap

的实际实现是以优化的方式进行的，以便内存中的数据聚集在一起，但即使在这种情况下，（@Radiodef）由于

HashMap

使用某种

链表

，因此

HashMap

的每个元素都包含额外的指针，因此

HashMap

比

数组

消耗更多内存，更多内存意味着更多的

缓存未命中

和更多的

页面错误

，因此

HashMap

通常比

数组
HashMap是一种数据结构，它（基本上）具有一个链表数组：

0: [ a ] -> [ b ] -> [ c ]
1: [   ]
2: [   ]
3: [ d ] -> [ e ]
4: [   ]
5: [ f ]
6: [   ]
7: [   ]

链表是键具有相同哈希代码的位置（称为“冲突”）

因此，数据结构中有“漏洞”，而且它比数组更零碎，因为HashMap的每个条目都有一个对象。迭代HashMap将从内存中产生比迭代数组更多的负载

我也同意你的观点，因为你的基准可能有缺陷。一个好的基准测试可能仍然会显示阵列的性能更好，但没有那么明显的区别。
主要原因是你的基准测试有缺陷。在Java中编写这样一个微型基准测试是极其困难的。第二个原因是迭代HashMap的条目不能像迭代数组那样快。关于“更好的解决方案”的旁注：迭代
LinkedHashMap
的元素往往明显快于普通的
HashMap
。但速度不如数组快。。。