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For each loop :: 110 ms

 

Using collection.size() :: 37 ms

 

Using [int size = list.size(); int j = 0; j < size ; j++] :: 4 ms

 

Using [int j = list.size(); j > size ; j--] :: 1 ms

For each loop :: 110 ms

 

Using collection.size() :: 37 ms

 

Using [int size = list.size(); int j = 0; j < size ; j++] :: 4 ms

 

Using [int j = list.size(); j > size ; j--] :: 1 ms

For each loop :: 110 ms

Using collection.size() :: 37 ms

Using [int size = list.size(); int j = 0; j < size ; j++] :: 4 ms

Using [int j = list.size(); j > size ; j--] :: 1 ms

replaced http://stackoverflow.com/ with https://stackoverflow.com/
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  • Outros programas executando em segundo plano pode interferir diferentemente nos testes.
  • Com vários testes numa mesma execução, um pode afetar os demais. Por exemplo, o primeiro teste pode ter instanciado elementos e o Garbage Collector é executado somente no segundo teste.
  • O teste pode não refletir um contexto real de uso. No seu exemplo, você não inclui o acesso ao elemento. Como a resposta do Ricardo já mencionou, o gargalo de um laço for ou while usado para percorrer uma lista (List) pode estar no método get(), que faz verificação do índice acessado e então precisa recuperar o elemento do vetor interno. Entretanto, não posso concordar com a resposta dele, porque o Iterator também usa internamente o método get().
  • A JVM faz otimizações tanto no bytecode quanto durante a execução, podendo variar conforme a versão.
  • O resultado varia grandemente para diferentes tipos de Collections. Esta resposta no SOENEsta resposta no SOEN diz não haver diferenças significativas.
  • Outros programas executando em segundo plano pode interferir diferentemente nos testes.
  • Com vários testes numa mesma execução, um pode afetar os demais. Por exemplo, o primeiro teste pode ter instanciado elementos e o Garbage Collector é executado somente no segundo teste.
  • O teste pode não refletir um contexto real de uso. No seu exemplo, você não inclui o acesso ao elemento. Como a resposta do Ricardo já mencionou, o gargalo de um laço for ou while usado para percorrer uma lista (List) pode estar no método get(), que faz verificação do índice acessado e então precisa recuperar o elemento do vetor interno. Entretanto, não posso concordar com a resposta dele, porque o Iterator também usa internamente o método get().
  • A JVM faz otimizações tanto no bytecode quanto durante a execução, podendo variar conforme a versão.
  • O resultado varia grandemente para diferentes tipos de Collections. Esta resposta no SOEN diz não haver diferenças significativas.
  • Outros programas executando em segundo plano pode interferir diferentemente nos testes.
  • Com vários testes numa mesma execução, um pode afetar os demais. Por exemplo, o primeiro teste pode ter instanciado elementos e o Garbage Collector é executado somente no segundo teste.
  • O teste pode não refletir um contexto real de uso. No seu exemplo, você não inclui o acesso ao elemento. Como a resposta do Ricardo já mencionou, o gargalo de um laço for ou while usado para percorrer uma lista (List) pode estar no método get(), que faz verificação do índice acessado e então precisa recuperar o elemento do vetor interno. Entretanto, não posso concordar com a resposta dele, porque o Iterator também usa internamente o método get().
  • A JVM faz otimizações tanto no bytecode quanto durante a execução, podendo variar conforme a versão.
  • O resultado varia grandemente para diferentes tipos de Collections. Esta resposta no SOEN diz não haver diferenças significativas.
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utluiz
  • 74,6mil
  • 8
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  • 254

Antes de mais nada é preciso considerar que muitos testes de desempenho estão errados. Fazer um micribenchmark não é tão simples quando executar os três códigos por diversos fatores internos e externos:

  • Outros programas executando em segundo plano pode interferir diferentemente nos testes.
  • Com vários testes numa mesma execução, um pode afetar os demais. Por exemplo, o primeiro teste pode ter instanciado elementos e o Garbage Collector é executado somente no segundo teste.
  • O teste pode não refletir um contexto real de uso. No seu exemplo, você não inclui o acesso ao elemento. Como a resposta do Ricardo já mencionou, o gargalo de um laço for ou while usado para percorrer uma lista (List) pode estar no método get(), que faz verificação do índice acessado e então precisa recuperar o elemento do vetor interno. Entretanto, não posso concordar com a resposta dele, porque o Iterator também usa internamente o método get().
  • A JVM faz otimizações tanto no bytecode quanto durante a execução, podendo variar conforme a versão.
  • O resultado varia grandemente para diferentes tipos de Collections. Esta resposta no SOEN diz não haver diferenças significativas.

O seu teste é muito parecido com este benchmark. Sem o acesso aos elementos, o resultado obtido pelo autor foi:

For each loop :: 110 ms

Using collection.size() :: 37 ms

Using [int size = list.size(); int j = 0; j < size ; j++] :: 4 ms

Using [int j = list.size(); j > size ; j--] :: 1 ms

Em resumo, um laço decrementando a variável é o mais rápido neste cenário e isso provavelmente se deve ao fato de que comparar uma variável a zero é mais eficiente.

O site Mkiong também produziu um benchmark. O resultado:

Performance Test Result

Entretanto, isso foi muito questionado. Veja os comentários para ver que pessoas diferentes obtiveram resultados diferentes em diferentes plataformas e com pequenas modificações no código.

Ao considerar a quantidade de código executado, o Iterator realmente parece ser o menos eficiente. Veja o código dos métodos next() e hasNext() do Iterator usado no ArrayList, extraídos do JDK 6:

public E next() {
        checkForComodification();
    try {
    E next = get(cursor);
    lastRet = cursor++;
    return next;
    } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
    checkForComodification();
    throw new NoSuchElementException();
    }
}

public boolean hasNext() {
        return cursor != size();
}

Note que os métodos size() e get() da lista são chamados de qualquer forma. Não existe uma mágica para recuperar o próximo elemento. Além disso, é feita uma verificação se a lista foi modificada por outro método. Ainda bem que isso é feito apenas comparando-se dois inteiros, mas a chamada ao método e a comparação acabam tendo algum impacto.

Enfim, através de uma análise estática, podemos afirmar que um laço for usando uma variável auxiliar (i) e um valor limite fixo, isto é, sem chamar size() a cada iteração é mais eficiente.

Na prática, porém, o cenário pode mudar drasticamente se o programador ficar com "preguiça" de atribuir o elemento a uma variável. Quem nunca viu algo como o exemplo abaixo?

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    if (list.get(i) != null) {
        list.get(i).metodo();
    }
}

Outro fator que pode mudar muito é se não usarmos o ArrayList. O LinkedList, por exemplo, possui complexidade O(n) para encontrar um elemento qualquer, pois ele precisa percorrer os elementos um a um até encontrar o elemento desejado.

E pensando ainda na qualidade de um software como um todo e não apenas na perspectiva do desempenho, laços for..each tem a grande vantagem de serem mais "limpos" (menos digitação, mais fácil entendimento) e menos propenso a erros (estouro de limite, iniciar contador em 1 ao invés de zero e assim por diante).

Outra observação importante, pensando na questão de desempenho, é que os maiores gargalos estão no acesso aleatório aos dados e na própria definição da estrutura de dados. Embora alguns considerem exagero a preocupação com esses detalhes, a verdade é que faz muita diferença escolher as estruturas adequadas para armazenar os dados. O conceito de que memória e CPU são "baratos" cai por terra assim que começamos a lidar com mais do que alguns milhares de registros, por exemplo. A escolha dos comandos para percorrer a estrutura definida vem como consequência das decisões já tomadas.

A conclusão é que não existe um laço definitivamente mais eficiente para todos os casos. A ênfase mais importante está em definir uma estrutura de dados adequados para cada caso, considerando o consumo de memória e a complexidade de acesso a um elemento específico daquela estrutura.