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 引言

最近刷知乎的時候看到一個比較有意思的問題，變量聲明在循環(huán)體內(nèi)還是循環(huán)體外?這個問題有人認(rèn)為應(yīng)該定義循環(huán)體外，不應(yīng)該定義在循環(huán)體內(nèi)。很多java代碼優(yōu)化建議都有這么一條建議：循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對象引用 例如：

for (int i = 1; i <= count; i++){ 
    Object obj = new Object(); 
} 

這種做法會導(dǎo)致內(nèi)存中有count份Object對象引用存在，count很大的話，就耗費內(nèi)存了，建議為改為：

Object obj = null; 
for (int i = 0; i <= count; i++) { 
    obj = new Object(); 
} 

這樣的話，內(nèi)存中只有一份Object對象引用，每次new Object()的時候，Object對象引用指向不同的Object罷了，但是內(nèi)存中只有一份，這樣就大大節(jié)省了內(nèi)存空間了。這條建議應(yīng)該也出現(xiàn)過在很多公司的代碼規(guī)范上了吧。下面我們就來分析下變量聲明在循環(huán)體內(nèi)和變量聲明循環(huán)體外的情況。

效率對比

首先我們先來看看寫在循環(huán)體內(nèi)和詢環(huán)體外的效率比對,測試代碼如下：

/** 
 * @author: 公眾號【java金融】 
 * @Date:  
 * @Description: 
 */ 
 
@BenchmarkMode(Mode.AverageTime) // 測試完成時間 
@OutputTimeUnit(TimeUnit.NANOSECONDS) 
@Warmup(iterations = 2) // 預(yù)熱 2 輪，每次 1s 
@Measurement(iterations = 5) // 測試 5 輪，每次 1s 
@Fork(1) // fork 1 個線程 
@State(Scope.Thread) 
public class ForEachBenchMark { 
 
 
    public static void main(String[] args) throws RunnerException { 
        Options opt = new OptionsBuilder() 
                .include(ForEachBenchMark.class.getSimpleName()) 
                .result("result.json") 
                .resultFormat(ResultFormatType.JSON).build(); 
        new Runner(opt).run(); 
    } 
 
    @Param(value = {"10", "50", "100"}) 
    private int length; 
 
 
    /** 
     * 循環(huán)體外創(chuàng)建對象 
     * @param blackhole 
     */ 
    @Benchmark 
    public void outsideLoop(Blackhole blackhole) { 
        Object object = null; 
        for (int i = 0; i < length; i++) { 
            object = new Object(); 
            blackhole.consume(object); 
        } 
 
 
    } 
 
    /** 
     * 循環(huán)體內(nèi)創(chuàng)建對象 
     * @param blackhole 
     */ 
    @Benchmark 
    public void insideLoop(Blackhole blackhole) { 
        for (int i = 0; i < length; i++) { 
            Object object = new Object(); 
            blackhole.consume(object); 
 
        } 
 
    } 
} 

測試結(jié)果如下：

Benchmark                     (length)  Mode  Cnt    Score    Error  Units 
ForEachBenchMark.insideLoop         10  avgt    5   58.629 ±  8.857  ns/op 
ForEachBenchMark.insideLoop         50  avgt    5  293.726 ±  1.856  ns/op 
ForEachBenchMark.insideLoop        100  avgt    5  587.185 ± 40.424  ns/op 
ForEachBenchMark.outsideLoop        10  avgt    5   59.563 ±  5.057  ns/op 
ForEachBenchMark.outsideLoop        50  avgt    5  305.829 ± 27.476  ns/op 
ForEachBenchMark.outsideLoop       100  avgt    5  584.853 ± 20.289  ns/op 

我們可以發(fā)現(xiàn)不管在循環(huán)外創(chuàng)建對象和循環(huán)內(nèi)創(chuàng)建對象時間幾乎都是一樣的。

字節(jié)碼對比

下面我們準(zhǔn)備兩個測試類

public class InsideTest { 
    public static int count = 100; 
    public List<Object> insideLoop() { 
        List<Object> list = new ArrayList<>(); 
        int n = 0; 
        for (; ; ) { 
            if (n > count) { 
              break; 
            } 
            Object o = new Object(); 
            list.add(o); 
        } 
        Object b = 2; 
        return list; 
    } 
} 
public class OutsideTest { 
    public static int count = 100; 
public List<Object> outsideLoop() { 
        List<Object> list = new ArrayList<>(); 
       Object o = null; 
       int n = 0; 
       for (; ; ) { 
           if (n > count) { 
               break; 
           } 
            o = new Object(); 
            list.add(o); 
        } 
        Object b = 2; 
        return list; 
    } 

這兩個編譯后字節(jié)碼幾乎一模一樣，除了循環(huán)體外(OutsideTest )常量池多了一個Object o = null變量還有的話就是LocalVariableTable有點區(qū)別，變量在循環(huán)體內(nèi)的話公用了一個變量槽(o和b變量) outsideLoop在stack frame中定義了4個slot, 而intsideLoop只定義了3個slot 在outsideLoop中，變量o和b分別占用了不同的slot，在intsideloop中，變量o和b復(fù)用一個slot。所以outsideLoop的stack frame比intsideLoop多占用1個solt內(nèi)存。執(zhí)行以下命令就可以找到字節(jié)碼中的LocalVariableTable。

javac -g  OutsideTest.java 
javap -v  OutsideTest.class 

LocalVariableTable: 
      Start  Length  Slot  Name   Signature 
         28       8     3     o   Ljava/lang/Object; 
          0      46     0  this   Lcom/workit/autoconfigure/autoconfigure/controller/InsideTest; 
          8      38     1  list   Ljava/util/List; 
         10      36     2     n   I 
         44       2     3     b   Ljava/lang/Object; 

LocalVariableTable: 
       Start  Length  Slot  Name   Signature 
           0      49     0  this   Lcom/workit/autoconfigure/autoconfigure/controller/OutsideTest; 
           8      41     1  list   Ljava/util/List; 
          10      39     2     o   Ljava/lang/Object; 
          12      37     3     n   I 
          47       2     4     b   Ljava/lang/Object; 

這是比較極端的情況下有1個solt的差距，如果把上述的代碼 Object b = 2;就不會存在solt復(fù)用了。

總結(jié)

整體看下來貌似內(nèi)存和效率都差不多。從“「局部變量作用域最小化」”原則上來說，變量聲明在循環(huán)體內(nèi)更合適一點，這樣代碼的閱讀性更好。

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