品味性能之道<十一>：JAVA中switch和if性能比较

通常而言大家普遍的认知里switch case的效率高于if else。根据我的理解而言switch的查找类似于二叉树，if则是线性查找。按照此逻辑推理对于对比条件数目大于3时switch更优，并且对比条件数目越多时switch的优势越为明显。

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一、测试目的

最近与开发同学对于前面提到的性能问题，有着各自不同的见解，为证明我的观点，现设计如下测试场景验证

PS：一个方法里多达65个if else

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二、测试策略

利用Junit4执行本次测试，分别设计50个、70个、100个条件式测试，每轮测试分别执行1千万、2千万、3千万、4千万、5千万和6千万次，为了力求让每轮测试不受外部因素干扰每轮测试执行10次收集信息分析。

为了让java在纯净的环境中运行。同时关闭了QQ、360、chrome等应用软件。 

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三、测试环境

• Java 版本信息

Java version "1.7.0_25"

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_25-b17)

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 23.25-b01, mixed mode)

Junit4

• JVM配置信息

--launcher.XXMaxPermSize

256m

-Dosgi.requiredJavaVersion=1.6

-Xms512m

-Xmx1024m

• 系统信息

Windows7 旗舰版

64位操作系统

• 设备信息

处理器：Intel(R) Core(TM) i3-2328M CPU @ 2.20GHz 2.20 GHz

安装内存(RAM)：4.00GB (3.90 GB 可用)

因此次不涉及硬盘读写，故不记录硬盘信息

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四、测试脚本

        因篇幅所限，测试脚本略有缩减。

 1 import java.util.Calendar;
 2 import java.util.GregorianCalendar;
 3 import java.util.Random;
 4 import org.junit.After;
 5 import org.junit.Before;
 6 import org.junit.Test;
 7 public class ServerServiceTest {
 8  Calendar calender_begin, calender_end;
 9  Long time_begin, time_end; //记录测试开始时间，结束时间
10  int flagNumber = 1000000;// 迭代数
11  Random r = new Random();
12  int i = new Random().nextInt(100);//生成随机种子
13  @Before
14  public void setUp() throws Exception {
15   calender_begin = new GregorianCalendar();
16   time_begin = calender_begin.getTimeInMillis();
17  }
18  @After
19  public void tearDown() throws Exception {
20   calender_end = new GregorianCalendar();
21   time_end = calender_end.getTimeInMillis();
22   System.out.println(time_end - time_begin);
23  }
24  @Test
25  public void ifTest() {
26   for (int temp = 0; temp < flagNumber; temp++) {
27    i = r.nextInt(100);
28    if (i == 0) {
29    } else if (i == 1) {
30    } else if (i == 2) {
31    } else if (i == 3) {
32    } else if (i == 4) {
33    } else if (i == 5) {
34    } else if (i == 6) {
35    } else if (i == 7) {
36    } else if (i == 8) {
37    } else if (i == 9) {
38    } else if (i == 10) {
39    } 
40   }
41  }
42  @Test
43  public void switchTest() throws InterruptedException {
44   for (int temp = 0; temp < flagNumber; temp++) {
45    i = r.nextInt(100);
46    switch (i) {
47    case 0:
48     break;
49    case 1:
50     break;
51    case 2:
52     break;
53    case 3:
54     break;
55    case 4:
56     break;
57    case 5:
58     break;
59    default:
60     break;
61    }
62   }
63  }
64 }

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五、测试结果

        以下是收集的测试数据，时间单位毫秒（ms）。其实这种数据看起来很难看出问题所在。

        

条件式测试数	迭代数		1 (ms)	2	3	4	5	6	7	8	9	10	avg	max	min
100	6千万	if	469	466	474	455	477	478	466	460	464	483	469	483	455
		switch	443	443	441	438	443	437	441	442	439	438	441	443	437
	5千万	if	399	420	394	403	408	402	403	393	410	430	406	430	393
		switch	367	374	370	366	374	382	381	376	373	397	376	397	366
	4千万	if	344	325	326	359	320	325	324	319	319	328	329	359	319
		switch	302	305	300	315	302	302	298	318	297	300	304	318	297
	3千万	if	255	249	240	248	249	247	250	256	251	246	249	256	240
		switch	228	232	227	231	230	229	227	231	228	231	229	232	227
	2千万	if	211	177	183	182	181	172	174	170	175	178	180	211	170
		switch	165	149	155	152	154	155	155	166	151	158	156	166	149
	1千万	if	179	174	176	176	169	177	176	191	173	183	177	191	169
		switch	152	156	167	161	158	151	161	161	159	161	159	167	151
70	6千万	if	424	416	440	437	427	419	417	411	416	429	424	440	411
		switch	389	395	387	388	388	392	397	391	392	393	391	397	387
	5千万	if	368	366	352	354	351	352	350	362	355	361	357	368	350
		switch	327	327	326	324	328	327	324	323	330	325	326	330	323
	4千万	if	321	300	295	293	284	283	281	335	276	281	295	335	276
		switch	259	262	260	262	259	261	259	268	260	267	262	268	259
	3千万	if	219	229	226	217	220	226	215	223	217	226	222	229	215
		switch	199	197	203	199	199	199	197	200	200	197	199	203	197
	2千万	if	149	158	152	155	177	159	159	158	161	150	158	177	149
		switch	136	136	132	134	145	133	133	132	136	133	135	145	132
	1千万	if	86	83	87	81	90	88	77	83	95	85	86	95	77
		switch	65	67	67	67	68	71	67	68	68	68	68	71	65
50	6千万	if	374	361	363	363	362	364	376	366	372	373	367	376	361
		switch	347	343	341	341	338	362	340	343	343	343	344	362	338
	5千万	if	324	312	306	306	341	312	312	299	307	307	313	341	299
		switch	289	287	285	283	291	288	290	288	290	281	287	291	281
	4千万	if	287	247	251	252	265	247	248	256	252	256	256	287	247
		switch	239	237	236	229	243	230	235	232	228	228	234	243	228
	3千万	if	193	196	195	197	203	198	201	188	200	204	198	204	188
		switch	184	178	181	175	173	172	176	184	193	174	179	193	172
	2千万	if	128	129	133	145	133	139	139	130	131	143	135	145	128
		switch	117	118	118	117	115	120	114	113	116	118	117	120	113
	1千万	if	81	68	82	75	76	68	69	79	91	75	76	91	68
		switch	60	57	60	60	59	65	59	62	61	60	60	65	57

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六、测试结果分析

        纯数据的测试结果，很难进行分析，经过整理以后如下图：

        

 

        if-100为if执行100条件式测试数，switch-100为switch执行100条件式测试数；

        根据此图表结果，大家已经可能很清晰的看出If与Swtich的性能对比结果了。但是如此细微的性能差异，实现了业务就行了，何必关注这种费心又麻烦的事呢？

        哈哈哈，性能测试更多时候，也是沟通问题，更是行政问题。

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七、总结

        这次验证过程，其实就是一次简单的性能测试过程，也就是——需求挖掘->明确目的->设计策略->准备环境->脚本编写->收集数据->结果分析->测试报告。此处略去的报告内容，因为不需要什么报告了。哈哈哈！（大家懂的）

        就大量条件式的业务场景而言，除了利用switch以外，其实还可以用到枚举(enum)作为条件式，抽象每个判断式导向为函数式(function)。可能哪天我心情好会把利用enum优化的代码给放出来。

 

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2015-8-23 15:17:18 跟新

策略模式+接口注入，写的是伪代码没有严格的语法规范，大家凑合着看。

interface Service{
	
	public void execute();

	public <T> T eval();
}


public class Strategy{

	private static Concrunthashmap<String,function> content = new Concrunthashmap<String,function>();

	public void register(String name,Clas<T> xxx){
		if(!content.has(name)){
			content.put(xxx);//这里隐去了反射生成对象的过程
		}
	}

	public void execute(String name){
		content.get(name).execute();
	}

	public void eval(String name){
		content.get(name).eval();
	}
}

class HelloServiceImpl implements Service{

	public void execute(){
		print "hello world";
	}

	public String eval(){
		return "hello world";
	}
}

class HiServiceImpl implements Service{

	public void execute(){
		print "hi world";
	}

	public String eval(){
		return "hi world";
	}
}

 

系列博客：

品味性能之道<一>：性能测试思维与误区
品味性能之道<二>：性能工程师可以具备的专业素养
品味性能之道<三>：方法论
品味性能之道<四>：管理重于技术
品味性能之道<五>：SQL分析工具
品味性能之道<六>：图形化SQL分析工具
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品味性能之道<八>：Loadrunner关联技巧与字符处理
品味性能之道<九>：利用Loadrunner编写socket性能测试脚本简述
品味性能之道<十>：Oracle Hint
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