Java保存2D块：对于循环，每次迭代的循环速度较慢，可达5秒，可用于10000次迭代

Question

我目前正在开发基于图块的 2d 游戏。目前，我正在编写一个程序来拯救整个世界。一般来说，一个世界是 10000 x 10 = 1.100.000 块大。显然，这对 java 来说应该不是问题，但确实如此。

这是我的循环：

Material[][] blocks = g.gameState.getLevel().tiles;
int y = 0;
int blocksHor = g.gameState.getLevel().getBlocksHor();

for(int x = 0; x < blocksHor; x++) {

    world += blocks[y][x] + " ";

    if(x >= blocksHor - 1) {
        x = 0;
        y++;
        System.out.println("LAYER " + y + " => " + (System.currentTimeMillis() - now) + " ms");
        now = System.currentTimeMillis();
    }
}

这个循环有点难以理解，但我已经尽可能地优化了。这是控制台输出：

LAYER 1 => 86 ms
LAYER 2 => 276 ms
LAYER 3 => 424 ms
LAYER 4 => 618 ms
LAYER 5 => 561 ms
LAYER 6 => 541 ms
LAYER 7 => 755 ms
LAYER 8 => 885 ms
LAYER 9 => 1036 ms

这些过程在结束时最多需要 50 秒或更长时间。

这个循环有什么问题？老实说，我不知道我应该如何解决这个问题。

谢谢你:) -菲尔

Answer 1

如果您提供的代码确实代表了您的问题，那么问题很可能发生在

world += blocks[y][x] + " ";

这有几个性能问题。首先，world 必须有String 类型，而Strings 是不可变的。因此，每当您通过+ 运算符连接它们时，都必须创建一个新的来保存结果。在该语句的每次执行中，您至少会这样做两次，总共产生超过 2M 的垃圾对象，这些垃圾对象最终必须被收集。

此外，world 的中间值在大小上稳步增加，因此所有这些临时内存消耗的组合内存与总块数的 平方 成正比。即使每个块的字符串值只有一个字符长，这也将占用大量内存。您最终会遇到严重的垃圾收集问题，并且随着您的进行，它们确实会越来越严重。

作为改进这一点的第一次尝试，您可以考虑将数据累积到 StringBuilder 而不是 String：

StringBuilder worldBuilder = new StringBuilder();

// ...

worldBuilder.append(blocks[y][x]).append(' ');

这应该会通过创建更少的垃圾来显着缓解 GC 问题，但您最终仍然需要一个相当大的对象来保存整个状态。因此，我还建议将数据累积成更小的块，随时输出，而不是在输出任何内容之前在内存中构建整个表示。

您可能还想查看Material.toString() 的实现，因为如果它也通过执行字符串连接产生大量垃圾，那么就会放大问题。