Java 中许多 if-else 语句的性能不佳

Question

我有一个方法，可以使用 32 个 if-else 语句检查 5 个不同条件的所有组合（想想真值表）。这 5 个不同的字母表示每个方法对字符串运行自己的正则表达式，并返回一个布尔值，指示字符串是否与正则表达式匹配。例如：

if(A,B,C,D,E){

}else if(A,B,C,D,!E){

}else if(A,B,C,!D,!E){

}...etc,etc.

但是，它确实影响了我的应用程序的性能（抱歉，我无法透露太多细节）。谁能推荐一种更好的方法来处理这种逻辑？

每个使用正则表达式的方法如下所示：

String re1 = "regex here";
Pattern p = Pattern.compile(re1, Pattern.DOTALL);
Matcher m = p.matcher(value);
return m.find();

谢谢！

Answer 1

你可以尝试

boolean a,b,c,d,e;
int combination = (a?16:0) + (b?8:0) + (c?4:0) + (d?2:0) + (e?1:0);
switch(combination) {
   case 0:
        break;
   // through to
   case 31:
        break;
}

Answer 2

将每个条件表示为一个位标志，测试每个条件一次，然后在单个 int 中设置相关标志。然后打开 int 值。

int result = 0;
if(A) {
  result |= 1;
}
if(B) {
  result |= 2;
}
// ...

switch(result) {
  case 0: // (!A,!B,!C,!D,!E)
  case 1: // (A,!B,!C,!D,!E)
  // ...
}

Answer 3

以上所有答案都是错误的，因为优化问题的正确答案是：测量！使用探查器来测量代码在何处花费了时间。

话虽如此，我敢打赌，最大的胜利是避免多次编译正则表达式。之后，正如其他人所建议的，只评估每个条件一次并将结果存储在布尔变量中。所以thait84有最好的答案。

我还准备打赌 jtahlborn 和 Peter Lawrey 以及 Salvatore Previti 的建议（本质上是相同的），虽然很聪明，但会给你带来微不足道的额外好处，除非你在 6502 上运行......

（这个答案读起来就像我充满了它，所以为了充分披露，我应该提到我实际上对优化没有希望，但测量仍然是正确的答案。）

Answer 4

在不了解更多细节的情况下，以最后执行执行“繁重”工作的方式排列 if 语句可能会有所帮助。这是假设其他条件为真，从而避免了“繁重”的提升。简而言之，如果可能的话，利用短路。

Answer 5

对每个字符串运行一次正则表达式，并将结果存储到布尔值中，然后对布尔值执行 if / else，而不是多次运行正则表达式。另外，如果可以的话，尝试重新使用正则表达式的预编译版本并重新使用它。

Answer 6

一种可能的解决方案：使用创建二进制值的开关。

int value = (a ? 1 : 0) | (b ? 2 : 0) | (c ? 4 : 0) | (d ? 8 : 0) | (e ? 16 : 0);

switch (value)
{
    case 0:
    case 1:
    case 2:
    case 3:
    case 4:
    ...
    case 31:
}

如果您可以避免切换并使用数组，那么速度会更快。

Answer 7

也许将其分为几层，如下所示：

if(A) {
    if(B) {
        //... the rest
    } else {
        //... the rest
    }
} else {
    if(B) {
        //... the rest
    } else {
        //... the rest
    }
}

尽管如此，感觉必须有更好的方法来做到这一点。

Answer 8

我有一个 EnumSet 的解决方案。然而它太冗长了，我想我更喜欢@Peter Lawrey 的解决方案。

在 Bloch 的《Effective Java》中，建议在位字段上使用 EnumSet，但我在这里例外。尽管如此，我还是发布了我的解决方案，因为它对于遇到稍微不同问题的人来说可能很有用。

import java.util.EnumSet;

public enum MatchingRegex {
  Tall, Blue, Hairy;

  public static EnumSet<MatchingRegex> findValidConditions(String stringToMatch) {
     EnumSet<MatchingRegex> validConditions = EnumSet.noneOf(MatchingRegex.class);
     if (... check regex stringToMatch for Tall)
       validConditions.add(Tall);
     if (... check regex stringToMatch for Blue)
       validConditions.add(Blue);
     if (... check regex stringToMatch for Hairy)
       validConditions.add(Hairy);
     return validConditions;         
  }
}

你这样使用它：

Set<MatchingRegex> validConditions = MatchingRegex.findValidConditions(stringToMatch);

if (validConditions.equals(EnumSet.of(MatchingRegex.Tall, MathchingRegex.Blue, MatchingRegex.Hairy))
   ...
else if (validConditions.equals(EnumSet.of(MatchingRegex.Tall, MathchingRegex.Blue))
   ...
else if ... all 8 conditions like this

但这样会更有效：

if (validConditions.contains(MatchingRegex.Tall)) {
  if (validConditions.contains(MatchingRegex.Blue)) {
     if (validConditions.contains(MatchingRegex.Hairy)) 
        ... // tall blue hairy
     else
        ... // tall blue (not hairy)
  } else {
     if (validConditions.contains(MatchingRegex.Hairy)) 
        ... // tall (not blue) hairy
     else
        ... // tall (not blue) (not hairy)
} else {
      ... remaining 4 conditions
}

Answer 9

您还可以将 if/else 调整为 switch/case （我理解这更快）

Answer 10

将 A、B、C、D 和 E 预先生成为布尔值，而不是在 if 条件块中评估它们，将提供可读性和性能。如果您还关心不同情况下的性能，您可以将它们组织为树或将它们组合成一个整数 (X = (A?1:0)|(B?2:0)|...|( E?16:0)) 您将在 switch 中使用。