實驗：結合多種編程語言，驗證頻繁調用函數是否會形成系統性能損失

時間 2020-02-15

標籤實驗結合多種編程語言驗證頻繁調用函數是否形成系統性能損失欄目系統性能简体版

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實驗背景：

一、前一段時間，在與老師共同開發的過程當中，老師提出了少用函數，函數會形成所開發系統的性能的損失。對於這一點，我是贊同的，但同時以爲形成的系統性能的損失應該也是很微下的。所以，有了本次的實驗。

二、本次實驗將會從java、C++、python、瀏覽器運行js腳本和jvm中運行js腳本，四種現在流行的編程語言，五種方式。來比對對一個數作10億次加法，使用函數和不使用函數的時間差別。因爲本次爲實驗，爲了方便闡述實驗結果，所以，實驗的代碼和截圖部分同一放在博客的後半部分。

一、java語言性能比較

由實驗數據能夠得出：在十億次對一個數自增操做下，使用函數的確會下降系統的性能，可是影響並非很大，所以用java語言在實際開發中並非很須要關心定義函數會明顯的影響系統性能。

二、C++語言性能比較

由實驗數據可得：在C++中，使用函數會比不使用函數進行調用效率高，而且使用內聯函數的確可以少幅度的提高系統性能。至於爲何以速度見稱的C++語言在執行10億次自增操做還需2s鍾以上的時間就不清楚了。

三、python語言性能比較（因爲實驗過程當中python語言的執行效率過低了，所以實驗的循環次數爲1億，節約等待的時間）

由實驗數據可得：在python語言中。不使用函數比使用函數在執行速度上有着顯著的區別，所以在python語言進行開發時，應儘可能減小函數的使用。同時，若是開發對系統性能有較高要求的軟件，使用python語言可能並非一種明智的選擇。

四、js代碼在瀏覽器中運行的性能比較

由實驗數據可得：js代碼在瀏覽器中執行10億次自增操做速度還相對較快，雖然頻繁的使用函數會有少量的性能影響，可是影響並不大。

五、js腳本在java虛擬機中運行的性能比較

由實驗數據可得：js腳本在jvm中運行，使用函數比不使用函數仍是有着必定的性能差距。同時。js代碼在jvm中的運行廣泛較慢，所以在java開發中要慎重的使用js腳本。

六、總結：

在本次的實驗中：各語言的執行效率 java > js在瀏覽器中執行 > C++ > js在jvm中執行 > python

同時，頻繁的使用函數的確會形成少量的執行效率的損失，可是對於大多數語言（python除外），其速度差別並非很明顯，所以在開發中要根據不一樣編程語言的特色進行合理的使用。

下面將會貼出本次實驗各個語言的實驗代碼和首次運行的實驗截圖

七、java

package com.xgp.company;

public class Main {

    private static int count = 0;

    public static void main(String[] args) {

        long start = System.currentTimeMillis();
//        System.out.println(start);
        for(int i = 0;i <= 999999999;i++) {
            count++;
        }
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("未使用函數自增10 0000 0000次的時間：" + (end - start) + "ms");

        count = 0;
        System.out.println("==========================");

        start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i <= 999999999;i++) {
            method();
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("使用函數完成10 0000 0000次自增的時間：" + (end - start) + "ms");

    }

    private static void method() {
        count++;
    }
}

八、C++

#include <iostream>
#include <windows.h>

using namespace std;

int count = 0;
void method();
inline void fun();

int main() {
    SYSTEMTIME st = { 0 };
    GetLocalTime(&st);
    long start = st.wHour*60*60*1000 + st.wMinute*60*1000 + st.wSecond*1000 + st.wMilliseconds;

    for(int i = 0;i <= 999999999;i++) {
        count++;
    }

    GetLocalTime(&st);
    long end = st.wHour*60*60*1000 + st.wMinute*60*1000 + st.wSecond*1000 + st.wMilliseconds;

    cout<<"未使用函數自增10 0000 0000次的時間："<<end-start<<"ms"<<endl;

    count = 0;

    cout<<"=============================="<<endl;

    GetLocalTime(&st);
    start = st.wHour*60*60*1000 + st.wMinute*60*1000 + st.wSecond*1000 + st.wMilliseconds;
    for(int i = 0;i <= 999999999;i++) {
        method();
    }
    GetLocalTime(&st);
    end = st.wHour*60*60*1000 + st.wMinute*60*1000 + st.wSecond*1000 + st.wMilliseconds;

    cout<<"使用函數完成10 0000 0000次自增的時間："<<end-start<<"ms"<<endl;


    count = 0;

    cout<<"=============================="<<endl;

    GetLocalTime(&st);
    start = st.wHour*60*60*1000 + st.wMinute*60*1000 + st.wSecond*1000 + st.wMilliseconds;
    for(int i = 0;i <= 999999999;i++) {
        fun();
    }
    GetLocalTime(&st);
    end = st.wHour*60*60*1000 + st.wMinute*60*1000 + st.wSecond*1000 + st.wMilliseconds;

    cout<<"使用內聯函數完成10 0000 0000次自增的時間："<<end-start<<"ms"<<endl;

    return 0;
}

void method() {
    count++;
}

inline void fun() {
    count++;
}

九、python

import time

count = 0

t = time.time()
start = int(round(t * 1000))

for i in range(99999999):
    count += 1

t = time.time()
end = int(round(t * 1000))

print("未使用函數自增1 0000 0000次的時間：",end-start,"ms")

count = 0
print("===============================================")

def method():
    global count
    count += 1

t = time.time()
start = int(round(t * 1000))

for i in range(99999999):
    method()

t = time.time()
end = int(round(t * 1000))

print("使用函數完成1 0000 0000次自增的時間：",end-start,"ms")

十、js在瀏覽器中運行的代碼

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Document</title>
</head>

<body>
    <script>
        var count = 0;

        let start = new Date().getTime();
        for(var i = 0;i <= 999999999;i++) {
            count++;
        }
        let end = new Date().getTime();

        console.log("未使用函數自增10 0000 0000次的時間：" + (end -start) + "ms");

        count = 0;
        console.log("================================================")

        start = new Date().getTime();
        for(var i = 0;i <= 999999999;i++) {
            method();
        }
        end = new Date().getTime();

        console.log("使用函數完成10 0000 0000次自增的時間：" + (end -start) + "ms");

        function method() {
            count++;
        }
    </script>
</body>

</html>

十一、js腳本在jvm中運行的代碼

var count = 0;

var start = new Date().getTime();
for(var i = 0;i <= 999999999;i++) {
    count++;
}
var end = new Date().getTime();

print("未使用函數自增10 0000 0000次的時間：" + (end -start) + "ms");

count = 0;
print("================================================")

start = new Date().getTime();
for(var i = 0;i <= 999999999;i++) {
    method();
}
end = new Date().getTime();

print("使用函數完成10 0000 0000次自增的時間：" + (end -start) + "ms");

function method() {
    count++;
}

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