java - 一道优化的小代码题目, 面试题
巴扎黑
巴扎黑 2017-04-18 09:57:04
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747

问题:

  1. Snack类的isExpired方法实现了什么功能?

  2. 现有相当大量的snack对象(如一个长度100万的Snack对象数组)需要执行isExpired方法,执行时候发现效率低下, 请分析原因, 并给出优化方案?

为了方便交流学习, 我把完整的题目都贴出来了, 我主要的问题是第二问, 大家有没有好的办法?

代码如下:

public class Snack { 
    
    public Snack(String name, Date expirDate){ 
        this.name = name;
        this.expireDate = expireDate;
    }
    
    private String name;
    private Date expireDate;
    
    public boolean isExpired(){
        Date now = new Date();
        return now.compareTo(this.expireDate) > 0 ;
    }

}
巴扎黑
巴扎黑

Antworte allen(9)
小葫芦

首先,你可以先看看Date对象的compareTo方法的内部实现,会有clone操作,所以导致开销增大。

1、isExpired方法的作用是判断当前对象是否已过期,如果expireDate在当前服务器时间之前,则认为未过期,否则认为已过期;

现有相当大量的snack对象(如一个长度100万的Snack对象数组)需要执行isExpired方法

2、由于这个表达有点歧义,我分两种情况来说吧:
2.1、一个长度为100W的Snack数组,遍历执行isExpired方法,那题目考察的可能是JVM内存管理和垃圾回收机制,因为程序会串行执行这100W个对象的isExpired方法(假设忽略创建这些对象的开销),而每运行一次就会new一个Date对象,而compareTo内部又会对this.expireDate进行clone操作,所以开销会比较大;
2.2、在一定时间段内有大量的Snack对象并行执行isExpired方法,那题目侧重考察的可能就是高并发处理,如果也能扯上2.1的知识点那可以加分;

个人觉得2.2的几率大一点。

谈谈我对这段代码的优化理解:
1、用long或者int(精度要求不高的情况下)存储expireDate,如果是2.1,那可以把Date now = new Date()摞到方法外部(假设对时间的精度要求不是十分高),然后isExperied方法内部只需要比较now.getTime()expireDate的值即可;如果是2.2且应用部署在集群环境下,那就不能在isExpired里面生成Date对象了,因为就算服务器之间有做时间同步,也是有可能发生时间不一致的情况的,例如A机器与B机器相差1秒这种情况也是有可能的。这时候可以用一个全局的时间生成器,然后应用调用这个生成器获取当前的服务器时间去做比较;
2、从业务上确认过期时间的精度,是[年|月|日|时|分|秒|毫秒]?,不同精度的存储和对比策略也是可以不同的,精度越高,成本越高。

写得比较乱。

Peter_Zhu

现在看到什么并行啊,我就想用Java8的新API,并行流,哈哈,所以简单实践了一下,仅供参考

  1. 采用Date传统的compareTo方式比较

  2. 采用Date的System.currentTimeMillis() > expiredDate.getTime()方式比较

每一种比较方式执行5遍,方便比较,同时每种方式采用3种模式去执行

  1. for循环执行模式

  2. 流循环执行模式

  3. 并行流循环执行模式

代码类似这样:

Snack[] arr = LongStream.iterate(0, a -> a+1).limit(1000000l).mapToObj(Snack::new).toArray(Snack[]::new);
Snack1[] arr1 = LongStream.iterate(0, a -> a+1).limit(1000000l).mapToObj(Snack1::new).toArray(Snack1[]::new);

        System.out.println("采用Date类compareTo进行时间比较的方式");
        for (int j = 0; j<5; j++){

            // for循环方式
            System.out.print("for循环方式-第" + j + "次耗时:" + forLoop(arr) + " ");

            // 流循环方式
            System.out.print("流循环方式-第" + j + "次耗时:" + streamLoop(arr) + " ");

            // 并行流循环方式
            System.out.println("并行流循环方式-第" + j + "次耗时:" + streamParallelLoop(arr));
        }

        System.out.println("采用Date类time进行时间比较的方式");
        for (int j = 0; j<5; j++){

            // for循环方式
            System.out.print("for循环方式-第" + j + "次耗时:" + forLoop(arr1) + " ");

            // 流循环方式
            System.out.print("流循环方式-第" + j + "次耗时:" + streamLoop(arr1) + " ");

            // 并行流循环方式
            System.out.println("并行流循环方式-第" + j + "次耗时:" + streamParallelLoop(arr1));
        }

    /**
     * for循环方式
     * @param arr
     * @return
     */
    private static long forLoop(ISnack[] arr){
        LocalDateTime begin = LocalDateTime.now();
        for (int i = 0; i<arr.length; i++){
            arr[i].isExpired();
        }
        LocalDateTime end = LocalDateTime.now();
        return begin.until(end, ChronoUnit.MILLIS);
    }

    /**
     * 流循环方式
     * @param arr
     * @return
     */
    private static long streamLoop(ISnack[] arr){
        LocalDateTime begin = LocalDateTime.now();
        Arrays.stream(arr).forEach(ISnack::isExpired);
        LocalDateTime end = LocalDateTime.now();
        return begin.until(end, ChronoUnit.MILLIS);
    }

    /**
     * 并行流循环方式
     * @param arr
     * @return
     */
    private static long streamParallelLoop(ISnack[] arr){
        LocalDateTime begin = LocalDateTime.now();
        Arrays.stream(arr).parallel().forEach(ISnack::isExpired);
        LocalDateTime end = LocalDateTime.now();
        return begin.until(end, ChronoUnit.MILLIS);
    }
    
    

最后执行结果如下:
100w量级

][2]

1000w量级

综上:感觉改不改那个时间比较方式,从测试代码来看,影响不大(也可能跟具体实际环境有关),但是采用了并行流的方式后,执行效率确实提高了,在大数量操作的数组或者集合的时候,并行流方式处理更好,JDK会根据具体环境来决定更好并发模式

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