Java 必知必会 第 18 篇

efficiency-of-java-double-brace-initialization

"Double Brace Initialization"的效率问题

问题

Double Brace Initialization是java的隐藏特性，它有着如下诱人的语法：

Set<String> flavors = new HashSet<String>() {{
    add("vanilla");
    add("strawberry");
    add("chocolate");
    add("butter pecan");
}};

但是，这个特性听说不是很高效率，是否要限制一次性使用？

回答

当我使用匿名内部类时出现了如下的问题：

2009/05/27  16:35             1,602 DemoApp2$1.class
2009/05/27  16:35             1,976 DemoApp2$10.class
2009/05/27  16:35             1,919 DemoApp2$11.class
2009/05/27  16:35             2,404 DemoApp2$12.class
2009/05/27  16:35             1,197 DemoApp2$13.class

/* snip */

2009/05/27  16:35             1,953 DemoApp2$30.class
2009/05/27  16:35             1,910 DemoApp2$31.class
2009/05/27  16:35             2,007 DemoApp2$32.class
2009/05/27  16:35               926 DemoApp2$33$1$1.class
2009/05/27  16:35             4,104 DemoApp2$33$1.class
2009/05/27  16:35             2,849 DemoApp2$33.class
2009/05/27  16:35               926 DemoApp2$34$1$1.class
2009/05/27  16:35             4,234 DemoApp2$34$1.class
2009/05/27  16:35             2,849 DemoApp2$34.class

/* snip */

2009/05/27  16:35               614 DemoApp2$40.class
2009/05/27  16:35             2,344 DemoApp2$5.class
2009/05/27  16:35             1,551 DemoApp2$6.class
2009/05/27  16:35             1,604 DemoApp2$7.class
2009/05/27  16:35             1,809 DemoApp2$8.class
2009/05/27  16:35             2,022 DemoApp2$9.class

这是在我的一个简单应用中所产生的类信息。在这个应用中，使用了大量的匿名内部类，这些类会被单独地编译成class文件。

Double Brace Initialization是一个带有实例初始化块的匿名内部类。这就意味着每一个新的类的产生都会执行一次实例块，这样的目的通常是为了创建一个简单的对象。

java虚拟机在使用类之前需要去读取其classes信息，然后执行字节码校验等流程。所以为了保存这些class文件，所需要的磁盘空间会增大。

这个可以说是Double Brace Initialization的开销。所以尽量不要过分使用。

在java的介绍中，Double Brace Initialization有着如下的写法：

List<String> list = new ArrayList<String>() {{
    add("Hello");
    add("World!");
}};

看起来像是java的隐藏特性，其实它只是下面代码的一个重写：

List<String> list = new ArrayList<String>() {

    // 实例初始化块
    {
        add("Hello");
        add("World!");
    }
};

所以，它只是在匿名内部类中加上了实例初始化块而已。

Joshua Bloch希望以后的集合代码能够像这样简介：

List<Integer> intList = [1, 2, 3, 4];

Set<String> strSet = {"Apple", "Banana", "Cactus"};

Map<String, Integer> truthMap = { "answer" : 42 };

但目前还没有这样的语法。

实践

做一个简单的试验：创建1000个带着"Hello"和"World!"元素的ArrayList

  • 方法1：Double Brace Initialization 
List<String> l = new ArrayList<String>() {{
  add("Hello");
  add("World!");
}};
  • 方法2：初始化ArrayList并调用add方法 
List<String> l = new ArrayList<String>();
l.add("Hello");
l.add("World!");

我修改了java的源文件使之能够为每种上述方法分别创建出1000个实例

  • 方法1的测试 
class Test1 {
  public static void main(String[] s) {
    long st = System.currentTimeMillis();

    List<String> l0 = new ArrayList<String>() {{
      add("Hello");
      add("World!");
    }};

    List<String> l1 = new ArrayList<String>() {{
      add("Hello");
      add("World!");
    }};

    /* snip */

    List<String> l999 = new ArrayList<String>() {{
      add("Hello");
      add("World!");
    }};

    System.out.println(System.currentTimeMillis() - st);
  }
  • 方法2的测试 
class Test2 {
  public static void main(String[] s) {
    long st = System.currentTimeMillis();

    List<String> l0 = new ArrayList<String>();
    l0.add("Hello");
    l0.add("World!");

    List<String> l1 = new ArrayList<String>();
    l1.add("Hello");
    l1.add("World!");

    /* snip */

    List<String> l999 = new ArrayList<String>();
    l999.add("Hello");
    l999.add("World!");

    System.out.println(System.currentTimeMillis() - st);
  }
}

然后得出了下面的测试时间：

Test1 Times (ms)           Test2 Times (ms)
----------------           ----------------
           187                          0
           203                          0
           203                          0
           188                          0
           188                          0
           187                          0
           203                          0
           188                          0
           188                          0
           203                          0

从上面我们可以看到，Double Brace Initialization平均时间花费了190ms左右。
同时，另外一种方法平均只用了0ms。

所以，在第一个方法测试程序中，即Double Brace Initialization产生了1000个class文件。