也说Java循环优化 (转)
最近有不少人提出Java循环优化问题，问题分为两类：
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1）
????for(int i=0; i<10000; i--){。。。}
?
与
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????for(int i = 100000; i > 0; i--){。。。}
?
这个比较无非是i++和i—的比较。
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2）
for(int i=0; i<1000; i++) {
???????for(int j=0; j<100000; j++) {
???????????。。。
???????}
????}
?
与
?
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
???????for (int j = 0; j < 1000; j++) {
???????????。。。
???????}
????}
?
这个比较主要问题在于循环次数多的放在里面还是外面的问题。
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我的观点：首先，这种代码上自以为是的优化是没有意义的；其次，拿C语言的思维来考虑这个问题表示Java基本常识都不懂。
分析：
在具体阐明我的观点前有必要做一点Java常识的普及。（注，若没有特别说明，文中sun的指的是被Oracle收购的那个sun，也用来表示Oracle接手的sun公司的一些产品，如sun的jvm，既指Oracle接手sun后的虚拟机，也指未收购时的sun的虚拟机）
1）?????????jvm。
众所周知，这是java虚拟机。但是，很多人，包括初学者甚至一些工作了的人，对jvm的认识仅仅是sun的hotspot虚拟机，就是从sun官网上下载的那个。
而实际上，sun公司制定的是一个规范，即Java虚拟机规范，搜索jvmspec即可得。同时sun也提供了该规范的一个标准实现，就是sun的hotspot虚拟机（N年前的版本就不说了）。但很多人不知道的是，除了sun实现了虚拟机外，还有很多公司也根据自己的需要实现了Java虚拟机，比较常见的有IBM的J9（Websphere中用的），Oracle的JRockit（Weblogic中用的），Apache的Harmony（由于利益等原因，sun和Oracle都没有给它提供兼容性测试），还有openJDK。这些都是比较流行的。诸如此类，还有很多很多。
2）?????????Java指令集
jvm规范中，为Java定义了一套指令集。如iadd，iinc等，指令集用单字节表示，也就是说不超过255个。
关于规范中jvm指令集最需要注意的一点是：指令集指描述了指令该做什么事情，对于如何去做，是留给jvm实现者自己去思考的，所以不同的jvm实现对于同一段代码在效率上可能会有很大的差别。譬如，对于iadd指令，两个int相加，既可以直接交给硬件去做，也可以拐弯抹角的去做，只要最终结果符合jvm规范的描述即可。
3）?????????Java栈
需要知道的是，Java考虑到跨平台的需要，所有指令的操作都不是基于寄存器的，而是内存中的Java栈。在C语言中，有个寄存器用于pc计数器，而在Java中，pc计数器是内存中的一个字。Java栈由栈帧组成，栈帧分为局部变量区，操作数栈和帧数据区。jvm指令的操作数大都源于操作数栈。这与一些语言从寄存器中取操作数是不同的。而局部变量区和操作数栈的大小在编译Java文件时就已经确定了。
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对于问题一，我们有必要看一下Java中对于i++和i—所使用的指令
public?class Test {
????public?static?void main(String... args) {
???????int i = 0;
???????i++;
???????i--;
????}
}
上面的代码编译后再用javap –c Test查看用到的指令：
Compiled from "Test.java"
public class Test extends java.lang.Object{
public Test();
??Code:
???0:???aload_0
???1:???invokespecial???#1; //Methodjava/lang/Object."<init>":()V
???4:???return
?
public static void main(java.lang.String[]);
??Code:
???0:???iconst_0
???1:???istore_1
???2:??iinc????1, 1
???5:??iinc????1, -1
???8:???return
?
}
从上面我们发现i++和i--其实用的是同一个指令，即iinc，不过操作数不一样罢了；该指令直接修改局部变量区的值，而不需要压栈。至于如何去实现这个指令，不同的人在实现jvm的时候有自己的想法。所以问题一的比较是毫无意义的。你在jvm实现1上运行很快，可能在jvm实现2上面就运行很慢。
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对于问题二，如上面普及常识所言，不同的jvm可以有不同的实现，不同的优化。与C语言不同之处在于，java的局部变量区在运行一个方法的时候已经分配好了，不需要遇到一个新变量就去分配。另外一点，因为由jvm来执行，这种循环是jvm内部是存在优化余地的，譬如，对于里层的循环变量，在重新下一次循环时就没用了，一些jvm实现就可以重用这个变量。一些JVM可能是纯粹的解释执行字节码，一些JVM可能在启动的时候就把字节码编译成c++本地代码，一些jvm可能用纯硬件芯片来执行指令集，还有一些jvm在运行了一段时间后找出程序热区，仔细优化并将这部分代码编译成c++本地代码来达到最佳效果。所有你能想到的优化都可以在这里做掉。所以不同的jvm实现对于这样的代码效率可能会有很大的差别。
经过本人实测（循环体是数值计算），IBM J9 1.6中两种都很快，Sun hotspot跟J91.6相比不是一个数量级的。但是IBM J9 1.5的实现则相当的慢，跟hotspot比慢的不是一个数量级。有兴趣的可能分别试试openJDK，IBM J9，Jrockit?这些实现的1.5和1.6版本的效率，另外一些jvm还有server和client运行版本的区别，效率也是大不一样的
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总结，隔了一层虚拟机，什么都有可能！
