为什么在某些情况下，Java Stream.forEach方法比其他循环更快？

我目前正在进行一个项目，在该项目中，我使用Java微基准线束（JMH）框架测量Java中不同类型循环的速度。我得到了一些关于流的有趣结果，但我无法解释，我想知道是否有更了解流和数组列表的人可以帮助我解释我的结果

基本上，当遍历大小约为100的数组列表时，stream.forEach方法比任何其他类型的循环快得多：

我的结果图表如下所示：

我尝试过使用对象和字符串的数组列表，结果都很相似。随着列表的大小越来越大，stream方法的速度会更快，但其他列表之间的性能差距会越来越小。我不知道是什么导致了这些结果

@Fork（5）
@基准模式（模式平均时间）
@输出时间单位（时间单位纳秒）
@预热（迭代次数=10，时间=100，时间单位=timeUnit.ms）
@测量（迭代次数=10，时间=100，时间单位=时间单位。毫秒）
@状态（Scope.Thread）
公共类StackOverflowQ{
列表intList；
int size=100；
@设置
公共作废设置（）{
intList=新阵列列表（大小）；
对于（inti=0；i这个答案谈论的是
java.util.ArrayList
。其他
集合
实现可能（也确实如此！）显示完全不同的结果

简而言之：因为流使用
拆分器
而不是
迭代器

说明：
基于
Iterator
的迭代基于
hasNext
和
next
方法调用，第二个方法调用变异了
Iterator
实例。这会带来一些性能成本。
Spliterator
支持批量迭代。增强的for循环（
for（te:iterable）{…}
）似乎使用了
迭代器

性能通常应该是次要考虑因素；您应该使用最能描述您的意图的结构。虽然由于向后兼容的原因，这将很困难，但基于拆分器的forEach和增强的for循环（在
ArrayList
上）之间的性能差异可能在将来消失

为循环建立索引怎么样？（
List#get（int）
）

它们的性能比拆分器差，部分原因是它们需要验证索引。其他原因可能包括方法调用，例如在索引处获取数据，而
spliterator
直接访问数组。但这纯粹是推测

微型JMH基准
下面你可以看到一个微小的基准，它证实了上述理论。请注意，最好的基准应该运行更长的时间

@State（Scope.Benchmark）
@Fork（值=2）
@预热（迭代次数=2次，时间=3次）
@测量（迭代次数=2次，时间=3次）
公共A类{
公开名单；
@设置
公共作废设置（）{
列表=新的ArrayList（）；
对于（inti=0；i<1000；i++）列表，添加（i）；
}
@基准
公共void collectionForEach（黑洞）{
list.forEach（洞：：消耗）；
}
@基准
公共无效迭代器（黑洞）{
for（Iterator Iterator=list.Iterator（）；Iterator.hasNext（）；）{
消费（迭代器.next（））；
}
}
@基准
公共空间增强（黑洞）{
用于（对象e：列表）{
洞。消耗（e）；
}
}
@基准
公共无效迭代器foreach（黑洞）{
list.iterator（）.forEachRemaining（hole:：consume）；
}
@基准
公共空隙指数（黑洞）{
for（int i=0，size=list.size（）；i

结果是，“ops/s”表示每秒操作数，越高越好

Benchmark              Mode  Cnt       Score      Error  Units
A.collectionForEach   thrpt    4  158047.064 ±  959.534  ops/s
A.iteratorFor         thrpt    4  177338.462 ± 3245.129  ops/s
A.enhancedFor         thrpt    4  177508.037 ± 1629.494  ops/s
A.iteratorForEach     thrpt    4  184919.605 ± 1922.114  ops/s
A.indexedFor          thrpt    4  193318.529 ± 2715.611  ops/s
A.streamForEach       thrpt    4  280963.272 ± 2253.621  ops/s
A.spliteratorForEach  thrpt    4  283264.539 ± 3055.967  ops/s

您是否尝试从循环中提取
size（）
调用（使用
size
而不是
intList.size（）
）-检查这个问题，它讨论了流的优点和缺点，这可能会有所帮助-您能确认流是
sequential（）吗
？为了正确起见，我将在您的基准测试中包含此显式调用。您还应该与
For（Integer I:intList）bh.consume（doWork（I））；
变量进行比较。此外，您可以在
数组列表上直接使用
forEach
，而不使用流。两个方法如何给出四个结果？