前言

本文將介紹 Kotlin 中 序列（Sequence）的概念及使用，并介紹該惰性集合操作對集合鏈?zhǔn)秸{(diào)用性能優(yōu)化背后的原理。

目錄

序列（Sequence）

概念

在使用 Kotlin 集合操作符進行鏈?zhǔn)秸{(diào)用時，例如 map 和 filter 時，都會在函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建中間集合，比如下面的例子，使用 map 和 filter 在 User 集合中篩選出性別為男的成員，返回結(jié)果是一個集合。

users.map(User :: sex).filter {it.sex.equals("male")}

序列的用法

序列的用法很簡單，只需要再集合后添加asSeqence() 函數(shù)即可

users.asSequence().map(User :: sex).filter {it.sex.equals("male")}

這里插播一個概念，其中 User :: user 是成員引用，具體介紹如下

成員引用（Member References）

概念

成員引用可以使你方便的調(diào)用某個類的成員，這個成員包括對應(yīng)類的屬性或方法.雙冒號前的是被引用的類，雙冒號后是需要返回的屬性或方法名，如下所示是返回 User 成員的 sex 屬性：

User :: sex

成員引用可以方便的賦值給其他變量或函數(shù)，例如上述尋找性別為 male 的例子，也可以用稍微復(fù)雜的寫法，如下：

users.map(user : User -> user.sex).filter {it.sex.equals("male")}

可見成員引用的寫法可讀性更強。

再談序列

讓我們回到序列介紹。上文提到使用 map 和 filter 時，都會在函數(shù)內(nèi)部創(chuàng)建中間集合，這會導(dǎo)致一個問題，如果源列表，就是 users 中元素特別多，集合的鏈?zhǔn)教幚頃兊檬值托?#xff0c;原因是創(chuàng)建了多次中間集合。而如果先將待處理集合通過 asSequence() 方法轉(zhuǎn)換為序列，再進行 map 和 filter 操作，就會變得十分高效。對于是否使用序列進行集合操作，有幾個前提，如果使用不當(dāng)，反而會造成性能損失。這里總結(jié)一下使用場景：

序列性能測試

上文提到，是否使用序列的條件之一是處理大量數(shù)據(jù)，那么這個閾值究竟是多少？下面來進行一個性能測試，構(gòu)造一個商品列表，其中每個商品包含商品名和價格兩個屬性，現(xiàn)在要求出對每個商品的價格加價 100 后，價格為奇數(shù) 的商品的個數(shù)，這里用到了 count() 方法，作用是求得集合內(nèi)滿足 count 條件的元素的個數(shù)，代碼如下：

/*** 商品類*/ data class Commodity(var name: String, var price: String) import java.util.*fun main(args: Array<String>) {val commodityList = ArrayList<Commodity>()for (i in 0..1000000) {val goods = Commodity("商品 $i", i * 5)commodityList.add(goods)}val startTime = System.currentTimeMillis()commodityList.asSequence() // 使用此函數(shù)代表使用 Kotlin 序列功能.map { it.price + 100 }.count { it % 2 != 0 }println("consume time is ${System.currentTimeMillis() - startTime} ms")}

測試結(jié)果折線圖如下，其中橫坐標(biāo)為集合內(nèi)元素的個數(shù)，縱坐標(biāo)為代碼執(zhí)行時間，橙色線代表未使用序列，藍色線代表使用序列：

表格對比如下：

由圖可得出如下結(jié)論：

• 上文提到的閾值大致為「一百萬」個元素，大于該閾值時，使用序列大致能帶來 90 % 的性能提升
• 在小于「十萬」個元素時，使用序列反而會造成性能下降

  為什么序列會提高集合操作的性能？

• 序列對集合的操作是惰性的。
• 不需要額外的創(chuàng)建中間集合保存鏈?zhǔn)讲僮鞯闹虚g結(jié)果

對于第一點，惰性這個詞可能給人帶來迷惑，這和使用序列后，集合的計算方式有關(guān)，下面來介紹這一點，在下面這個例子中，你需要在一個整型數(shù)據(jù)集合，將每個數(shù)乘以 2 ，并找出集合中小于 10 的第一個元素。

var result = listOf(2,4,6,8,10).asSequence.map(it * 2).find(it > 10)

find() 方法的作用是在集合中查找滿足條件的第一個元素，并返回查找到的值。下圖是 Kotlin 使用序列進行處理

由圖可知，所謂惰性，就是在使用 map 或 filter 等操作符的時候，在代碼的執(zhí)行順序上，不會優(yōu)先遍歷所有的集合，即偷個懶，先對集合中第一個元素進行 map 和 filter, 然后對該元素執(zhí)行 find 操作，發(fā)現(xiàn)滿足 find 的條件，就立刻返回結(jié)果，由此可見，在有 map 和 find 或 last 等操作符組合時，序列的性能優(yōu)化能發(fā)生最大的作用。

小結(jié)

在進行集合操作時，使用序列操作符，可以降低集合操作的時間和占用的空間，降低時間的原因是惰性操作，降低空間占用的原因是序列在執(zhí)行操作時不會創(chuàng)建中間集合。

序列操作雖好，但也要視業(yè)務(wù)場景決定是否使用，否則反而會降低效率。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Kotlin 性能优化利器 —— Sqeuence 原理浅析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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