Java中高效的strtod？

Question

所以我有一个Java程序，我用它来处理几兆字节的数据。表现是一个值得关注的问题。

我分析了这个应用程序，所有内存分配的很大一部分以及CPU时间的很大一部分来自于执行一个简单的操作：

我有一系列的ASCII字符。我知道，从偏移量i到偏移量j的字符代表一个浮点数.我需要把那个浮点数提取到一个double中。

天真的Double.parseDouble(new String(buf, i, j - i))完成了这项工作。然而，这是花费大量时间和大量内存分配的地方，可能是因为：

• new String()创建一个新对象，创建一个内部char[]数组并将字符复制到该数组中；
• Double.parseDouble()创建一个FloatingDecimal对象，也创建一个char[]数组，并将字符复制到其中。

所有这些分配和所有这些复制并不是真正必要的。我能避开他们吗？

我真正想要的是一个strtod-like函数，它将接受char[] (或byte[])以及开始/结束偏移，并返回一个double。

有什么建议吗？我应该推出自己的吗？我应该为strtod编写一个JNI包装器吗？我应该使用已经存在的Java库吗？

Answer 1

我过去所做的是为ByteBuffer编写一个解析器(以避免字节到字符编码转换)加倍，反之亦然。如果您可以避免创建任何对象，它可能会更快。这种方法适用于内存映射文件，避免了一些复制成本。

核心代码如下所示。它不处理指数，但你可以把它加进去。

@Override
public double read() throws BufferUnderflowException {
  long value = 0;
  int exp = 0;
  boolean negative = false;
  int decimalPlaces = Integer.MIN_VALUE;
  while (true) {
    byte ch = buffer.get();
    if (ch >= '0' && ch <= '9') {
      while (value >= MAX_VALUE_DIVIDE_10) {
        value >>>= 1;
        exp++;
      }
      value = value * 10 + (ch - '0');
      decimalPlaces++;
    } else if (ch == '-') {
      negative = true;
    } else if (ch == '.') {
      decimalPlaces = 0;
    } else {
      break;
    }
  }

  return asDouble(value, exp, negative, decimalPlaces);
}

完整代码

一旦得到任何它不期望的字节，它就会停止，例如，,或\n

Answer 2

我会查看java.lang.Double的源代码，将执行parseDouble的代码复制到我自己的助手类中，并将其修改为直接在char[]上使用offset和length。

Answer 3

出于好奇，我将strtod函数复制到Java中，与Double.parseDouble(String)方法相比，获得了10倍的加速比(即使没有在循环中创建新的String)。但也许这对你的实现来说还不够。

微观基准的制定表明：

Double.parseDouble()：160万次转换/秒

Java strtod()方法: 10.5M转换/秒