常见踩坑点：双层 for 循环千万别这样写了！

前言

本篇分析的技巧点其实是比较常见的，但是最近的几次的代码评审还是发现有不少兄弟没注意到。

所以还是想拿出来说下。

正文

是个什么场景呢？

“

就是 for循环 里面还有 for循环， 然后做一些数据匹配、处理 这种场景。

我们结合实例代码来看看。

场景示例：

比如我们现在拿到两个list 数据 ，一个是 User List 集合 ；另一个是 UserMemo List集合；

我们需要遍历 User List ，然后根据 userId 从 UserMemo List 里面取出 对应这个userId 的 content 值，做数据处理。

代码  User.java ：

import lombok.Data;
 
@Data
public class User {
    private Long userId;
    private String name;
}

代码 UserMemo.java ：

import lombok.Data;
 
@Data
public class UserMemo {
    private Long userId;
    private String content;
}

模拟 数据集合 ：

5W 条 user 数据 ， 3W条 userMemo数据

public static List getUserTestList() {
    List users = new ArrayList<>();
    for (int i = 1; i <= 50000; i++) {
        User user = new User();
        user.setName(UUID.randomUUID().toString());
        user.setUserId((long) i);
        users.add(user);
    }
    return users;
}

public static List getUserMemoTestList() {
    List userMemos = new ArrayList<>();
    for (int i = 30000; i >= 1; i--) {
        UserMemo userMemo = new UserMemo();
        userMemo.setContent(UUID.randomUUID().toString());
        userMemo.setUserId((long) i);
        userMemos.add(userMemo);
    }
    return userMemos;
}

先看平时大家不注意的时候可能会这样去写代码处理 ：

“

ps：其实数据量小的话，其实没多大性能差别，不过我们还是需要知道一些技巧点。

代码：

public static void main(String[] args) {
    List userTestList = getUserTestList();
    List userMemoTestList = getUserMemoTestList();


    StopWatch stopWatch = new StopWatch();
    stopWatch.start();

    for (User user : userTestList) {
        Long userId = user.getUserId();
        for (UserMemo userMemo : userMemoTestList) {
            if (userId.equals(userMemo.getUserId())) {
                String content = userMemo.getContent();
                System.out.println("模拟数据content 业务处理......"+content);
            }
        }
    }


    stopWatch.stop();
    System.out.println("最终耗时"+stopWatch.getTotalTimeMillis());

}

我们来看看 这时候的一个耗时情况 ：

相当于迭代了 5W * 3W 次

可以看到用时 是 26857毫秒

其实到这，插入个题外点，如果说每个userId 在 UserMemo List 里面 都是只有一条数据的场景。

for (User user : userTestList) {
    Long userId = user.getUserId();
    for (UserMemo userMemo : userMemoTestList) {
        if (userId.equals(userMemo.getUserId())) {
            String content = userMemo.getContent();
            System.out.println("模拟数据content 业务处理......"+content);
       
        }
    }
}

单从这段代码有没有问题 ，有没有优化点。

显然是有的， 因为当我们从内循环UserMemo List里面找到匹配数据的时候， 没有做其他操作了。

这样 内for循环会继续下，直到跑完再进行下一轮整体循环。

所以，仅针对这种情形，1对1的或者说我们只需要找到一个匹配项，处理完后我们 应该使用 break 。

我们来看看 加上 break 的一个耗时情况 ：

代码：

public static void main(String[] args) {
    List userTestList = getUserTestList();
    List userMemoTestList = getUserMemoTestList();

    StopWatch stopWatch = new StopWatch();
    stopWatch.start();

    for (User user : userTestList) {
        Long userId = user.getUserId();
        for (UserMemo userMemo : userMemoTestList) {
            if (userId.equals(userMemo.getUserId())) {
                String content = userMemo.getContent();
                System.out.println("模拟数据content 业务处理......"+content);
                break;
            }
        }
    }


    stopWatch.stop();
    System.out.println("最终耗时"+stopWatch.getTotalTimeMillis());
}

耗时情况：

可以看到 从 2W 多毫秒 变成了 1W 多毫秒， 这个break 加的很OK。

回到我们刚才, 平时需要for 循环 里面再 for 循环 这种方式，可以看到耗时是 2万6千多毫秒。

那如果场景更复杂一定， 是for 循环里面 for循环 多个或者， for循环里面还有一层for 循环 ，那这样代码耗时真的非常恐怖。

那么接下来这个技巧点是 使用map 去优化 ：

代码：

public static void main(String[] args) {
    List userTestList = getUserTestList();
    List userMemoTestList = getUserMemoTestList();


    StopWatch stopWatch = new StopWatch();
    stopWatch.start();

    Map contentMap =
            userMemoTestList.stream().collect(Collectors.toMap(UserMemo::getUserId, UserMemo::getContent));

    for (User user : userTestList) {
        Long userId = user.getUserId();
        String content = contentMap.get(userId);

        if (StringUtils.hasLength(content)) {
            System.out.println("模拟数据content 业务处理......" + content);
        }

    }

    stopWatch.stop();
    System.out.println("最终耗时" + stopWatch.getTotalTimeMillis());


}

看看耗时:

为什么这么显著的效果 ？

这其实就是时间复杂度，for循环嵌套for循环，就好比 循环每一个 user ，拿出 userId 需要在里面的循环从 userMemo list集合里面 按顺序去开盲盒匹配,拿出第一个，看看userId ，拿出第二个，看看userId ，一直找匹配的。

而我们提前对 userMemo list集合 做一次 遍历，转存储在map里面 。

map的取值效率 在多数的情况下是能维持接近 O(1) 的 ， 毕竟数据结构摆着，数组加链表。

相当于拿到userId  想去开盲盒的时候， 根据userId 这个key  hash完能直接找到数组里面的索引标记位， 如果底下没链表（有的话O(logN)），直接取出来就完事了。

然后补充一个getNode的代码注释 ：

 /**
  * Implements Map.get and related methods.
  * 这是个 Map.get 的实现 方法
  * @param hash hash for key
  * @param key the key
  * @return the node, or null if none
  */
 //    final 写死了 无法更改 返回 Node 传入查找的 hash 值 和 key键
 final Node  getNode(int hash, Object key)
 {
     //        tab 还是 哈希表
     //        first 哈希表找的链表红黑树对应的 头结点
     //        e 代表当前节点