JavaTips 3.0 – Performance Generics + AutoBox/UnBox

AutoBox/UnBox é a conversão de forma automática entre objetos e tipos primitivos, dicas:

• Use somente quando houver “descasamento” entre tipos primitivos e objetos empacotadores
• Não abuse: um Integer não substitui um int (a performance é pior)
• Cuidado, unboxing com objetos null lança exceção

Probolema:

• Generics não trabalha com tipos primitivos

Após executar o seguinte teste de performance, constatou-se uma diferênça em média de 25% com uso do autobox. O algoritimo de teste baseou-se em comparar as duas execuções:

1. faça 1000 vezes
   • varra um ArrayList<Integer>, capturando o valor sem fazer autobox
2. faça 1000 vezes
   • varra um ArrayList<Integer> usando enhanced-loop fazendo automaticamente unbox para int, capturando o valor e fazendo autbox novamente para um objeto Integer.

Resultado da execução:

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autoBoxUnBox()…java.lang.NullPointerException
Sem autoboxing = 6531ms
Com autobox/unbox= 8734ms
Diferença de 26%

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Conclusão:

Se sua aplicação é “Performance Driven”, estruturas como o IntHashMap visto no blog anterior entre outras coleções da API que não trabalhem com Generics podem ser a melhor saída para escovar milisegundos de processamento.

Abaixo segue a classe usada no teste:

Java Tips 2.0: Ganhe até 70% performance com IntHashMap

O java.util.HashMap como o próprio nome diz utiliza-se do hash code do objeto “chave” para mapear as entradas do mapa. Funciona basicamente assim:

HashMap map = new HashMap();
map.put("matricula.12345", "Fabricio");

A essência do funcionamento do método put() é :

public void put(Object key, Object value){
 int hash = geraHashCode(key);
 int  posicao = geraPosicaoNaTabela(hash);
 adicionaNaTabelaDeEntradas(posicao, value);
}

Quando porém estamos trabalhando com um mapa onde as chaves já são inteiros muitas operações do mapa podem ser simplificadas, solução: IntHashMap.
Algumas coporações como a Oracle, Apache, etc… possuem em suas “foundation classes” alguma implementações que trababalhem desta forma para obterem melhor performance. Afim de comparar o desempenho com HashMap executei dois teste simples

1. Povoando o mapa com 1000000 chaves sequenciais (Puts)
2. Recuperando todos os objetos do mapa (Gets), utilizou-se string como objeto para evitar autobox/unbox.

O resultado foram ganhos em média de 70% para os puts, e 30% para os gets efetuados no mapa. Veja o resultado de uma excução:

Main.testSunMap()…
Main.testIntMap()…

‘Puts’ execution time (milliseconds):
sunMap: 3328 intMap: 922, Percentage of gain: 73%

‘Gets’ execution time (milliseconds):
sunMap: 234 intMap: 140, Percentage of gain: 41%

Conclusão
Se suas chaves são inteiros use IntHashMap. Os resultados foram obtidos usando java 5, o mesmo exemplo foi executado com 1.4 e obteve em média os mesmos valores, no entanto se em sua aplicação você não tomar os devidos cuidados no uso do autoboxing/unboxing de valores primitivos para objetos, a diferença de ganho vai ser ainda em muito melhor para o IntHashMap devido a perda de performance executando o boxing.