为什么数字越大运行时间越少

Question

我写了一个程序来测试try catch块是否影响运行时间。 代码如下所示

public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Loop\t\tNormal(nano second)\t\tException(nano second)");
        int[] arr = new int[] { 1, 500, 2500, 12500, 62500, 312500, 16562500 };
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i] + "," + NormalCase(arr[i]) + ","
                    + ExceptionCase(arr[i]));
        }
    }

    public static long NormalCase(int times) {
        long firstTime=System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < times; i++) {
            int a = i + 1;
            int b = 2;
            a = a / b;
        }
        return System.nanoTime()-firstTime;
    }

    public static long ExceptionCase(int times) {
        long firstTime =System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < times; i++) {
            try {

                int a = i + 1;
                int b = 0;
                a = a / b;

            } catch (Exception ex) {
            }
        }
        return System.nanoTime()-firstTime;
    }
}

结果如下：

我想知道为什么变成 62500 和更大的数字的时间更少？它是否溢出？似乎没有。

Answer 1

您没有测试try/catch 块的计算成本。您确实在测试异常处理的成本。一个公平的测试是在ExceptionCase 中创建b= 2 ;。如果您认为您只是在测试try/catch，我不知道您会得出什么极其错误的结论。坦率地说，我很震惊。

时间变化如此之大的原因是您执行函数的次数如此之多，以至于 JVM 决定编译和优化它们。将你的循环封装到一个外部循环中

    for(int e= 0 ; e < 17 ; e++ ) {
        for(int i= 0 ; i < arr.length ; i++) {
            System.out.println(arr[i] + "," + NormalCase(arr[i]) + "," + ExceptionCase(arr[i]));
        }
    }

您会在运行结束时看到更稳定的结果。

我还认为，在NormalCase 的情况下，优化器“意识到”for 并没有真正做任何事情，只是跳过它（执行时间为 0）。出于某种原因（可能是异常的副作用），它与ExceptionCase 不同。为了解决这个偏差，在循环中计算一些东西并返回它。

我不想过多更改你的代码，所以我将使用一个技巧来返回第二个值：

    public static long NormalCase(int times,int[] result) {
        long firstTime=System.nanoTime();
        int computation= 0 ;
        for(int i= 0; i < times; i++ ) {
            int a= i + 1 ;
            int b= 2 ;
            a= a / b ;
            computation+= a ;
        }
        result[0]= computation ;
        return System.nanoTime()-firstTime;
    }

您可以使用NormalCase(arr[i],result) 调用它，前面加上声明int[] result= new int[1] ;。以同样的方式修改ExceptionCase，并输出 result[0] 以避免任何其他优化。对于每个函数，您可能需要一个 result 变量。