2012年12月10日 星期一

[筆記] JDK 效率比較:Collection

在看 [1] 這本書時,覺得有些東西應該先寫下來
並且書上的比較方法我覺得還可以換點不同的圖表做比較~
所以花了些時間把書上的統計數據抄錄出來,用 Excel 畫了別的圖。

先前情提要,書上在比較 Collection 的各種物件時,主要針對插入、搜尋和刪除三個動作做比較
動作都是插入、搜尋或刪除 100 個元素。
在 Collection 已有不同的長度之下,比較各種長度的狀況的效率~
另外也同時對單執行緒和多執行緒的狀況分別做比較。

單執行緒



為了能夠明顯地看出插入、刪除和搜尋的效率差異,我在圖表上故意調整成三張圖的橫軸範圍都是 0ms~14000ms。

在插入的部份來說,大體上只有 TreeMap 和 TreeSet 在插入 100 個元素時效率明顯下降
其他 Collection 物件變化幅度都差不多。
值得注意的大概是~概念上等於是 synchronized 版 ArrayList 的 Vector
在插入的各種狀況,效率都比 ArrayList 來得高~XD(應該跟擴充方式有關,Vector 在擴充容量時的作法跟 ArrayList 稍有不同)。

尋找和刪除的部份,可以看出 List 相關的 Collection 物件在總元素數目到達 1,000 時,效率下降非常明顯
其實這也是蠻正常的結果,因為 List 類型的 Collection 在遇到搜尋和刪除時
平均來說應該要探訪一半的元素,才能順利找到目標元素。複雜度是 O(n)
而 HashMap 相關的 Map/Set 類型的 Collection 則理論上是 O(1)(雖然實際執行時看來並沒有 O(1) 那麼快 XD)。

書上實際上還有在總元素數目為 10,000 個時做插入、刪除和搜尋的資料,不過數據結果跟 1,000 的狀況差不多
List 相關的 Collection 的刪除和搜尋時間暴增,HashMap 相關的則沒什麼明顯差異。

多執行緒
同樣是增加、刪除和尋找 100 個元素,在多執行緒的狀況如下。X 軸的單位固定在 0ms~3000000ms。




整體來說多執行緒在各種狀況的效率都下降了,不過其中 LinkedList 下降幅度比較大,而 Set 和 Map 平均來說效率較好些。
另外要注意的是這裡的測試是不考慮 Thread-Safe 的。

參考資料:
1、Java分散式處理實務精要:奠定雲端基礎的63個思考術

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