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有许许多多关于 Java 8 中流效率的讨论，但根据 Alex Zhitnitsky 的测试结果显示：坚持使用传统的 Java 编程风格——iterator 和 for-each 循环——比 Java 8 的实现性能更佳。
Java 8 中的 Lambda 表达式和流（Stream）受到了热烈欢迎。这是 Java 迄今为止最令人激动的特征。这些新的语言特征允许采用函数式风格来进行编码，我们可以用这些特性完成许多有趣的功能。这些特性如此有趣以至于被认为是不合理的。我们对此表示怀疑，于是决定对这些特性进行测试。
我们创建一个简单的任务：从一个 ArrayList 找出最大值，将传统方式与 Java 8 中的新方式进行测试比较。说实话，测试的结果让我感到非常惊讶。
命令式风格与 Java 8 函数式编程风格比较
我喜欢直接进入主题，所以先看一下结果。为了做这次基准测试，我们先创建了一个 ArrayList，并插入一个 100000 个随机整数，并通过 7 种不同的方式遍历所有的值来查找最大值。实现分为两组：Java 8 中引入的函数式风格与 Java 一直使用的命令式风格。
这是每个方法耗费的时长：
最大错误记录是并行流上的 0.042，完整输出结果在这篇文章结尾部分可以看到。
小贴士：
哇哦！Java 8 中提供的任何一种新方式都会产生约 5 倍的性能差异。有时使用简单迭代器循环比混合 lambda 表达式和流更有效，即便这样需要多写几行代码，且需要跳过甜蜜的语法糖（syntactic suger）。
使用迭代器或 for-each 循环是遍历 ArrayList 最有效的方式，性能比采用索引值的传统 for 循环方式好两倍。
在 Java 8 的方法中，并行流的性能最佳。但是请小心，在某些情况下它也可能会导致程序运行得更慢。
Lambda 表达式的速度介于流与并行流之间。这个结果确实挺令人惊讶的，因为 lambda 表达式的实现方式是基于流的 API 来实现的。
不是所有的情况都如上所示：当我们想演示在 lambda 表达式和流中很容易犯错时，我们收到了很多社区的反馈，要求我们优化基准测试代码，如消除整数的自动装包和解包操作。第二次测试（已优化）的结果在这篇文章结束位置可以看到。
让我们快速看一下每个方法，按照运行速度由快到慢：
命令式风格
iteratorMaxInteger()——使用迭代器遍历列表：
public int iteratorMaxInteger() {
int max = Integer.MIN_VALUE;
for (Iterator it = integers.iterator(); it.hasNext(); ) {
max = Integer.max(max, it.next());
}
return max;
}
forEachLoopMaxInteger()——不使用迭代器，使用 For-Each 循环遍历列表（不要误用 Java 8 的 forEach）
public int forEachLoopMaxInteger() {
int max = Integer.MIN_VALUE;
for (Integer n : integers) {
max = Integer.max(max, n);
}
return max;
}
forMaxInteger()——使用简单的 for 循环和索引遍历列表：
public int forMaxInteger() {
int max = Integer.MIN_VALUE;
for (int i = 0; i
max = Integer.max(max, integers.get(i));
}
return max;
}
函数式风格
parallelStreamMaxInteger()——使用 Java 8 并行流遍历列表：
public int parallelStreamMaxInteger() {
Optional max = integers.parallelStream().reduce(Integer::max);
return max.get();
}
lambdaMaxInteger()——使用 lambda 表达式及流遍历列表。优雅的一行代码：
public int lambdaMaxInteger() {
return integers.stream().reduce(Integer.MIN_VALUE, (a, b) -> Integer.max(a, b));
}
forEachLambdaMaxInteger()——这个用例有点混乱。可能是因为 Java 8 的 forEach 特性有一个很烦人的东西：只能使用 final 变量，所以我们创建一个 final 包装类来解决该问题，这样我们就能访问到更新后的最大值。
public int forEachLambdaMaxInteger() {
final Wrapper wrapper = new Wrapper();
wrapper.inner = Integer.MIN_VALUE;
integers.forEach(i -> helper(i, wrapper));
return wrapper.inner.intValue();
}
public static class Wrapper {
public Integer inner;
}
private int helper(int i, Wrapper wrapper) {
wrapper.inner = Math.max(i, wrapper.inner);
return wrapper.inner;
}
顺便提一下，如果要讨论 forEach，我们提供了一些有趣的关于它的缺点的见解，答案参见 StackOverflow。
streamMaxInteger()——使用 Java 8 的流遍历列表：
public int streamMaxInteger() {
Optional max = integers.stream().reduce(Integer::max);
return max.get();
}
优化后的基准测试
根据这篇文章的反馈，我们创建另一个版本的基准测试。源代码的不同之处可以在这里查看。下面是测试结果：
修改总结：
-
列表不再用 volatile 修饰。
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新方法 forMax2 删除对成员变量的访问。
-
删除 forEachLambda 中的冗余 helper 函数。现在 lambda 表达式作为一个值赋给变量。可读性有所降低，但是速度更快。
-
消除自动装箱。如果你在 Eclipse 中打开项目的自动装箱警告，旧的代码会有 15 处警告。
-
优化流代码，在 reduce 前先使用 mapToInt。
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非常感谢 Patrick Reinhart, Richard Warburton, Yan Bonnel, Sergey Kuksenko, Jeff Maxwell, Henrik Gustafsson 以及每个 Twitter 上评论的人，感谢你们的贡献。
测试基础
我们使用 JMH(Java Microbenchmarking Harness) 执行基准测试。如果想知道怎么将其应用在你自己的项目中，可以参考这篇文章，我们通过一个自己写的实例来演示 JMH 的主要特性。
基础测试的配置包含 2 个JVM、5 次预热迭代和 5 次测量迭代。该测试运行在 c3.xlarge Amazon EC2 实例上（CPU：4 核，内存：7.5G，存储：2 x 40 GB SSD），采用 Java 8u66 和 JMH 1.11.2。所有的源代码都在 GitHub 上，你可以在这里看到原始的输出结果。
顺便做一下免责申明：基准测试往往不是完全可信的，也很难保证绝对正确。虽然我们试图以最准确的方式来运行，但仍然建议接受结果时抱有怀疑的态度。
最后的思考
开始使用 Java 8 的第一件事情是在实践中使用 lambda 表达式和流。但是请记住：它确实非常好，好到可能会让你上瘾！但是，我们也看到了，使用传统迭代器和 for-each 循环的 Java 编程风格比 Java 8 中的新方式性能高很多。
当然，这也不是绝对的。但这确实是一个相当常见的例子，它显示可能会有大约 5 倍的性能差距。如果这影响到系统的核心功能或成为系统一个新的瓶颈，那就相当可怕了。
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