在开始迭代之前检查Java集合是否为空有用吗？

Question

在下面的两种样式中，分配了一个Iterator对象。在迭代之前检查集合是否为空有用吗？我不知道这是否可以算是“过早优化”。希望对JVM垃圾收集器有深入了解的人能够提供洞察力。

另外，我不知道Java编译器如何处理-每个循环。我假设style B会自动转换为style A。但是..。也许还包括了一张空支票。

循环样式A

Collection<String> collection = ...
Iterator<String> iter = collection.iterator();
while (iter.hasNext()) {
    String value = iter.next();
    // do stuff
    // maybe call iter.remove()
}

循环式B型

Collection<String> collection = ...
for (String value : collection) {
    // do stuff
}

循环样式A(改进型)

Collection<String> collection = ...
if (!collection.isEmpty()) {
    Iterator<String> iter = collection.iterator();
    while (iter.hasNext()) {
        String value = iter.next();
        // do stuff
        // maybe call iter.remove()
    }
}

循环样式B(改进型)

Collection<String> collection = ...
if (!collection.isEmpty()) {
    for (String value : collection) {
        // do stuff
    }
}

Answer 1

是的，这肯定是一个过早的优化，如果它能有帮助的话。您的循环必须具有极其重要的性能，并且通常使用空集合调用，并且由于某种原因无法优化创建实际迭代器对象的大部分成本。

在这场完美的风暴中，这种巨大的源头丑陋可能是有道理的。但更有可能的是，您可以重新安排一些东西来帮助编译器进行更好的优化，比如保持迭代器的本地性。

迭代器对象是(通常？)函数--本地函数，因此创建起来很便宜(只需要驻留在寄存器中，不需要堆分配)。如果转义分析证明JVM是纯本地的，其他代码看不到对它的引用，请参阅https://www.beyondjava.net/escape-analysis-java获取有关JVM如何对对象进行“标量替换”的详细信息。因此，可能的节省甚至不包括内存分配。

如果这样做了，在执行某些操作之前将JIT编译成单独的检查，那么即使集合不是空的，也总是会运行额外的指令。

对最常见的情况进行优化。没有添加额外的代码来稍微加快罕见的空情况，而忽略它来加快常见的非空情况。

我认为大多数循环倾向于在非空集合上运行。小的在某些情况下是常见的，但是空的通常是罕见的。也许您有一个循环，经常或通常在空集合上运行，例如程序中很少使用的特性。那么，对这种情况进行优化是值得考虑的。(这是否是一种有用的方法，则是另一回事)

如果JIT-编译为数组上简单的指针增量循环，并且开始指针和结束指针都保存在寄存器中，那么对collection.isEmpty()的额外调用可能只是优化到循环条件中。这是最好的情况，但那额外的源噪音是无用的，你会得到什么无论如何。

您可能会争辩说，如果for (String value : collection)还没有以最有效的方式编译集合，那是编译器+JVM的错误，您不应该让源代码变得丑陋。这在某种程度上可能是正确的，尽管引入对.isEmpty()的调用并不是编译器或运行时能够做的事情，除非他们可以内联该方法以确保它确实在检查迭代器所能做的事情。但是有了JIT编译，一切都可以内联了。

TL:很可能一个好的JIT编译器并不真的为大多数简单的集合创建迭代器，所以没有什么需要保存的。

在其他情况下，除非循环通常在空集合上运行，或者(更不可能)创建迭代器，否则(为了性能)不这样做可能仍然更好。

Answer 2

不，你不需要检查空的。第一次迭代将为您完成任务。

Answer 3

iter.hasNext()方法将返回true/false值。如果集合中没有元素，那么迭代器只需在执行语句iter.hasNext()时返回false，循环就会优雅地终止。