前言
本篇分析的技巧点其实是比较常见的，但是最近的几次的代码评审还是发现有不少兄弟没注意到。
所以还是想拿出来说下。
正文
是个什么场景呢？
就是 for循环 里面还有 for循环， 然后做一些数据匹配、处理 这种场景。
我们结合实例代码来看看。
场景示例：
比如我们现在拿到两个list 数据 ，一个是 User List 集合 ；另一个是 UserMemo List集合；
我们需要遍历 User List ，然后根据 userId 从 UserMemo List 里面取出 对应这个userId 的 content 值，做数据处理。
代码 User.java ：
import lombok.Data; @Data public class User { private Long userId; private String name; }
代码 UserMemo.java ：
import lombok.Data; @Data public class UserMemo { private Long userId; private String content; }
模拟 数据集合 ：
5W 条 user 数据 ， 3W条 userMemo数据
public static List<User> getUserTestList() { List<User> users = new ArrayList<>(); for (int i = 1; i <= 50000; i++) { User user = new User(); user.setName(UUID.randomUUID().toString()); user.setUserId((long) i); users.add(user); } return users; } public static List<UserMemo> getUserMemoTestList() { List<UserMemo> userMemos = new ArrayList<>(); for (int i = 30000; i >= 1; i--) { UserMemo userMemo = new UserMemo(); userMemo.setContent(UUID.randomUUID().toString()); userMemo.setUserId((long) i); userMemos.add(userMemo); } return userMemos; }
先看平时大家不注意的时候可能会这样去写代码处理 ：
ps：其实数据量小的话，其实没多大性能差别，不过我们还是需要知道一些技巧点。
代码：
public static void main(String[] args) { List<User> userTestList = getUserTestList(); List<UserMemo> userMemoTestList = getUserMemoTestList(); StopWatch stopWatch = new StopWatch(); stopWatch.start(); for (User user : userTestList) { Long userId = user.getUserId(); for (UserMemo userMemo : userMemoTestList) { if (userId.equals(userMemo.getUserId())) { String content = userMemo.getContent(); System.out.println("模拟数据content 业务处理......"+content); } } } stopWatch.stop(); System.out.println("最终耗时"+stopWatch.getTotalTimeMillis()); }
我们来看看 这时候的一个耗时情况 ：
相当于迭代了 5W * 3W 次
可以看到用时 是 26857毫秒
其实到这，插入个题外点，如果说每个userId 在 UserMemo List 里面 都是只有一条数据的场景。
for (User user : userTestList) { Long userId = user.getUserId(); for (UserMemo userMemo : userMemoTestList) { if (userId.equals(userMemo.getUserId())) { String content = userMemo.getContent(); System.out.println("模拟数据content 业务处理......"+content); } } }
单从这段代码有没有问题 ，有没有优化点。
显然是有的， 因为当我们从内循环UserMemo List里面找到匹配数据的时候， 没有做其他操作了。
这样 内for循环会继续下，直到跑完再进行下一轮整体循环。
所以，仅针对这种情形，1对1的或者说我们只需要找到一个匹配项，处理完后我们 应该使用 break 。
我们来看看 加上 break 的一个耗时情况 ：
代码：
public static void main(String[] args) { List<User> userTestList = getUserTestList(); List<UserMemo> userMemoTestList = getUserMemoTestList(); StopWatch stopWatch = new StopWatch(); stopWatch.start(); for (User user : userTestList) { Long userId = user.getUserId(); for (UserMemo userMemo : userMemoTestList) { if (userId.equals(userMemo.getUserId())) { String content = userMemo.getContent(); System.out.println("模拟数据content 业务处理......"+content); break; } } } stopWatch.stop(); System.out.println("最终耗时"+stopWatch.getTotalTimeMillis()); }
耗时情况：
可以看到 从 2W 多毫秒 变成了 1W 多毫秒， 这个break 加的很OK。
回到我们刚才, 平时需要for 循环 里面再 for 循环 这种方式，可以看到耗时是 2万6千多毫秒。
那如果场景更复杂一定， 是for 循环里面 for循环 多个或者， for循环里面还有一层for 循环 ，那这样代码耗时真的非常恐怖。
那么接下来这个技巧点是 使用map 去优化 ：
代码：
public static void main(String[] args) { List<User> userTestList = getUserTestList(); List<UserMemo> userMemoTestList = getUserMemoTestList(); StopWatch stopWatch = new StopWatch(); stopWatch.start(); Map<Long, String> contentMap = userMemoTestList.stream().collect(Collectors.toMap(UserMemo::getUserId, UserMemo::getContent)); for (User user : userTestList) { Long userId = user.getUserId(); String content = contentMap.get(userId); if (StringUtils.hasLength(content)) { System.out.println("模拟数据content 业务处理......" + content); } } stopWatch.stop(); System.out.println("最终耗时" + stopWatch.getTotalTimeMillis()); }
看看耗时:
为什么 这么显著的效果 ？
这其实就是时间复杂度，for循环嵌套for循环，就好比 循环每一个 user ，拿出 userId 需要在里面的循环从 userMemo list集合里面 按顺序去开盲盒匹配,拿出第一个，看看userId ，拿出第二个，看看userId ，一直找匹配的。
而我们提前对 userMemo list集合 做一次 遍历，转存储在map里面 。
map的取值效率 在多数的情况下是能维持接近 O（1） 的 ， 毕竟数据结构摆着，数组加链表。
相当于拿到userId 想去开盲盒的时候， 根据userId 这个key hash完能直接找到数组里面的索引标记位， 如果底下没链表（有的话O(logN)），直接取出来就完事了。
然后补充一个getNode的代码注释 ：
/** * Implements Map.get and related methods. * 这是个 Map.get 的实现 方法 * @param hash hash for key * @param key the key * @return the node, or null if none */ // final 写死了 无法更改 返回 Node 传入查找的 hash 值 和 key键 final Node<K,V> getNode(int hash, Object key) { // tab 还是 哈希表 // first 哈希表找的链表红黑树对应的 头结点 // e 代表当前节点 // k 代表当前的 key Node<K,V>[] tab; Node<K,V> first, e; int n; K k; // 赋值 并过滤 哈希表 空的长度不够的 对应位置没存数据的 都直接 return null if ((tab = table) != null && (n = tab.length) > 0 && (first = tab[(n - 1) & hash]) != null) { // 头结点就 找到了 hash相等值相等 或者 不空的 key 和当前节点 equals if (first.hash == hash && // always check first node ((k = first.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return first; // 头结点不匹配 没找到就 就用 next 找 if ((e = first.next) != null) { // 是不是红黑树 的 if (first instanceof TreeNode) return ((TreeNode<K,V>)first).getTreeNode(hash, key); // 红黑树就直接 调用 红黑树内查找 // 不为空或者没找到就do while 循环 do { // 当前节点 找到了 hash相等值相等 或者 不空的 key 和当前节点 equals if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) return e; } while ((e = e.next) != null); } } return null; }
按照目前以JDK8 的hash算法，起hash冲突的情况是非常非常少见了。
最恶劣的情况，只有当 全部key 都冲突， 全都分配到一个桶里面去都占用一个位置 ，这时候就是O（n），这种情景不需要去考虑。
