考虑到“if”语句和异常的长期性能成本

Question

我一直认为使用“if”语句比捕获异常更好（从性能角度来看）。例如，执行以下操作：

User u = Users.getUser("Michael Jordan");
if(u!=null)
   System.out.println(u.getAge());

对比。

User u = Users.getUser("Michael Jordan");
try{
   System.out.println(u.getAge());
}catch(Exception e){
   //Do something with the exception
}

如果我们进行基准测试，很明显第一段代码比第二段要快。这是我一直以来的想法。但是，昨天有个人告诉我这样的话：

“你有没有考虑过，当你的程序被执行成千上万次时会发生什么？每次执行到你的‘if’语句时，都会有一点（虽然很小，但还是有）性能损耗。但是使用异常就不会出现这种情况，因为它永远不会发生。”

换句话说：执行千万次“if”语句与捕获一个异常相比。

我认为这个观点有道理，但没有任何证据。

你能帮帮我吗？

谢谢！

- santiagobasulto

---

那个人告诉你的有问题。说“假设执行了10亿次1纳秒操作-这很多！”是错误的。只有当它占整个执行时间的显着百分比时，才算是很多。你必须看整个情况，不能孤立地看待它。 - Mike Dunlavey

真的。好观点。我没有考虑过。 - santiagobasulto

Answer 1

不会。一旦JIT启动，就不会了。告诉他阅读关于跟踪缓存的内容。

动态跟踪（“跟踪路径”）仅包含实际使用其结果的指令，并消除后续取出的分支指令（因为它们未执行）；动态跟踪可以是多个基本块的串联。这允许处理器的指令获取单元获取多个基本块，而不必担心执行流中的分支。

基本上，如果循环体中每次都采用相同的分支，则该体最终成为跟踪缓存中的单个跟踪。处理器将不会承担获取额外分支指令的成本（除非将基本块推到超出跟踪缓存可存储限制的范围，这不太可能），并且在开始执行以下指令之前无需等待测试结果。

- Mike Samuel

---

谢谢Mike！那就是我在寻找的证明。真的很棒！ - santiagobasulto

Answer 2

绝对不要为了性能而牺牲代码质量，除非你已经证明这是必要的。我非常怀疑if()语句的性能会成为程序的瓶颈。如果确实出现了这种情况，你应该用C重新编写它。在Java领域中，99%的时间瓶颈是I/O——磁盘和/或网络。

- iluxa

---

完全同意！但这只是一个问题。从来没有想过。我不打算这样做！ - santiagobasulto

Answer 3

除了机器异常之外，你捕获的任何异常都是在某种if条件语句之前发生的。即使是NullPointerException也是在JVM中的if(something == null)后抛出的。不要担心if语句的性能。也不要担心try/catch的性能，因为错误发生的频率应该比成功执行少得多。我认为你不需要优化错误抛出的速度。 :-)

- Dave Rager

---

很好的观点，Dave！有太多的东西在引擎盖下面，不能做出那种假设。我没有想过这个。 - santiagobasulto

Answer 4

你没有证据，因为你没有案例。如果你有一段代码是瓶颈，可以通过消除一个if语句来优化，因为条件的一侧非常罕见，那么这肯定是一个有趣的抽象问题。但在抽象层面上，使用异常来实现这个目的会使代码更难阅读和维护，所以不应该在没有真正的实际问题的情况下这样做。在现实世界中，它可能会50%的时间抛出异常。只有在真实场景中才能知道。

- Yishai