Java 中的字符串与长性能

Question

正如我在另一个问题中读到的，int 的性能比 long 好得多，比 string 的性能好一点。

假设我有一个大于 int 的数字，我想用它来与类似的数字进行比较：对于这种情况，哪种类型的变量具有更好的性能？长还是字符串？

例如比较 111.222.333.444 和 555.666.777.888：

long x = 111222333444;
long y = 555666777888;
if(x == y){ /*code*/ }

VS

string x = "111222333444";
string y = "555666777888";
if(x.equals(y)){ /*code*/ }

哪种情况下表现最好？差异显着？

Answer 1

long 会更快——在 64 位平台上，它会和 int 一样快。但除非这是一个非常紧密的循环，否则它可能不会对您的应用程序整体产生任何重大影响。微优化的第一条规则是：不要。

我写了一个快速的 JMH 基准来测试 int、long 和 String 比较，下面是我笔记本电脑上的结果：

EqualityComparisons.cInt     avgt  100  0.004 ±  0.001  us/op
EqualityComparisons.cLong    avgt  100  0.006 ±  0.001  us/op
EqualityComparisons.cString  avgt  100  0.011 ±  0.001  us/op

基准测试的相关位是：

@Setup
public void setup() {
  one = (int) System.nanoTime();
  two = QuickRand.next(one);
  oneS = String.format("%11d", one);
  twoS = String.format("%11d", two);
  oneL = one;
  twoL = two;
}

@Benchmark
public boolean cInt() { return one == two; }

@Benchmark
public boolean cLong() { return oneL == twoL; }

@Benchmark
public boolean cString() { return oneS.equals(twoS); }

注意几点：

long 和 int 差不多快 -- 在误差范围内
字符串速度大约慢 2.75 倍
即使是那些慢速字符串，每次比较也需要大约 0.011 微秒，这意味着您每秒可以执行大约 1 亿个字符串。换句话说，这并不重要。

Answer 2

As I read in another questions, int has a much better performance than a long ...

嗯，你读到的可能是错误的。或者更有可能的是，您从阅读的内容中理解的内容是错误的。

的确，在某些机器上 long 的算术运算可能 比类似的 int 运算花费更长的时间。但是在现代机器上，可能没有区别（对于算术本身），即使有区别也只有 1 或 2 个时钟周期；即纳秒。

所以“好多了”是夸张。

... and a little better performance than a string.

这也是错误的。事实上，对 int 值的操作将比对 String 对象的操作快很多。例如，考虑

String x = "111222333444";
String y = "555666777888";
if (x.equals(y)) { /*code*/ }

equals 方法将执行以下操作：

测试是否 x == y 和 return true 如果是。
测试 y 是否为字符串，如果不是 return false。
测试 2 个字符串的长度是否相同，如果不相同，return false。
遍历字符串中的字符，比较相同位置的字符，如果不相等则returning false。
Return true 如果循环结束但没有找到不相等的字符。

加上方法调用的开销（太大而无法内联）。

我们正在谈论（我估计）至少 20 到 30 条机器指令，如果两个字符串相等，或者在开始时相等，则更多。

相比之下，x == y 使用 int 或 long 只是一条指令¹.

不过，这里还有一个更大的问题。

很可能您实际上是在这里浪费时间。除非您对 数百万 个数字执行这些操作，否则性能差异可能不会很明显。

我的建议是：

除非必须，否则不要优化。
除非万不得已，否则不要想这种事情。
如果您确实必须这样做（即您有真实的、硬性的性能数据表明您的代码太慢），那么请科学地进行。编写一些涉及运行 >>真实<< 代码的基准测试 >>真实<< 数据，并使用配置文件找出代码实际花费大部分时间的地方。然后只优化那部分代码。

^{1 - 我不是指令级性能方面的专家，但 this document 似乎是说英特尔 CMP 指令需要 1、2 或 3 个时钟周期。}

Java 中的字符串与长性能

String vs long performance in Java

java

string

comparison

performance

long-integer