java，计时三个不同的循环

Question

在阅读必要的 java item45 时，有三个不同的简单循环，如下面的代码所示，带有时序。第一个和第三个是首选。但是当我给他们计时时，

对于 N < 1,000,000：

length of the list: 1000000
sum is: 499999500000
fast method time: 25
sum is: 499999500000
slower method time: 5
sum is: 499999500000
range method time: 21

第二种方法实际上更快，我认为这可能是因为 java 编译器足够聪明，可以用实际数字替换 a.size()。

但是当N变大的时候，第二种方法确实变慢了。我知道这个实验是幼稚的并且是特定于机器的。我想知道当 N 较小时是否有第二种方法优于其他两种方法的解释。（节目已运行多次）

length of the list: 10000000
sum is: 49999995000000
fast method time: 44
sum is: 49999995000000
slower method time: 48
sum is: 49999995000000
range method time: 37

代码：

public static void main(String [] args){
// test the speed of initialize 1 million elements
// timing two different loops.

// int N = 10000000;
int N = 1000000;
List<Integer> a = new ArrayList<Integer>(); 
for(int i = 0; i < N; ++i){
    a.add(i);
}
System.out.println("length of the list: " + a.size());

long t1 = System.currentTimeMillis();
long sum = 0;
for(int i = 0, n = a.size(); i < n; ++i){
    sum += a.get(i); 
}
long t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("sum is: " + sum);
System.out.println("fast method time: " + (t2 - t1));

t1 = System.currentTimeMillis();
sum = 0; 
for(int i = 0; i < a.size(); ++i){
    sum += a.get(i); 
}
t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("sum is: " + sum);
System.out.println("slower method time: " + (t2 - t1));

t1 = System.currentTimeMillis();
sum = 0; 
for(int i: a){
    sum += i; 
}
t2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("sum is: " + sum);
System.out.println("range method time: " + (t2 - t1));

}

Answer 1

我确实得到了和你一样的结果：

length of the list: 1000000
sum is: 499999500000
fast method time: 32
sum is: 499999500000
slower method time: 12
sum is: 499999500000
range method time: 24

所以我用javap -c反汇编了字节码，我看到javac看到N很小的时候没有做任何优化，事实上，没有做任何优化.

因此，我尝试交换前两个语句的顺序，结果如下：

length of the list: 1000000
sum is: 499999500000
slower method time: 30
sum is: 499999500000
fast method time: 8
sum is: 499999500000
range method time: 25

所以这两种方法的区别不在于方法本身，而在于先发生的方法会比较慢。

至于为什么会这样，我还是百思不得其解（可能是延迟加载某些class？hot-code native compilation？）

java，计时三个不同的循环

java, timing three different loops

java

performance

for-loop