我正在开发一个应用程序，其中一个设计方法涉及到大量使用instanceof操作符。虽然我知道OO设计通常试图避免使用instanceof，但那是另一回事，这个问题纯粹与性能有关。我想知道是否对性能有影响?和==一样快吗?
例如，我有一个有10个子类的基类。在接受基类的单个函数中，我检查类是否是子类的实例并执行一些例程。
我想到的另一种解决方法是使用“type id”整数原语，并使用位掩码来表示子类的类别，然后对子类“type id”与表示类别的常量掩码进行位掩码比较。
instanceof是否被JVM优化得更快?我想坚持使用Java，但应用程序的性能至关重要。如果有人曾经在这条路上走过，可以提供一些建议，那就太棒了。我是不是太挑剔了，或者专注在错误的地方去优化?
当前回答
关于Peter Lawrey的注释，final类不需要instanceof，只需使用一个引用相等，请小心!即使最终的类不能扩展，也不能保证它们由相同的类加载器加载。只有在绝对肯定这段代码只有一个类加载器时，才使用x.getClass() == SomeFinal.class或类似的类加载器。
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Instanceof非常快。它可以归结为用于类引用比较的字节码。在一个循环中尝试几百万个实例，自己看看。
很难说一个特定的JVM是如何实现实例的，但在大多数情况下，对象与结构相当，类也是如此，每个对象结构都有一个指向它是实例的类结构的指针。实际上是instanceof for
if (o instanceof java.lang.String)
可能和下面的C代码一样快
if (objectStruct->iAmInstanceOf == &java_lang_String_class)
假设JIT编译器已经就位，并且工作出色。
考虑到这只是访问一个指针，在指针指向的某个偏移量处获得一个指针，并将其与另一个指针进行比较(这基本上与测试32位数字是否相等相同)，我认为操作实际上可以非常快。
但是，这并不一定是必须的，它在很大程度上取决于JVM。但是，如果这将成为代码中的瓶颈操作，我认为JVM实现相当糟糕。即使没有JIT编译器，只解释代码，也应该能够在几乎没有时间的情况下创建一个实例测试。
我基于jmh-java-benchmark- prototype:2.21编写了一个性能测试。JDK为openjdk, version为1.8.0_212。测试机器是mac pro。 测试结果为:
Benchmark Mode Cnt Score Error Units
MyBenchmark.getClasses thrpt 30 510.818 ± 4.190 ops/us
MyBenchmark.instanceOf thrpt 30 503.826 ± 5.546 ops/us
结果表明:getClass优于instanceOf，这与其他测试结果相反。然而，我不知道为什么。
测试代码如下:
public class MyBenchmark {
public static final Object a = new LinkedHashMap<String, String>();
@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
public boolean instanceOf() {
return a instanceof Map;
}
@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
@OutputTimeUnit(TimeUnit.MICROSECONDS)
public boolean getClasses() {
return a.getClass() == HashMap.class;
}
public static void main(String[] args) throws RunnerException {
Options opt =
new OptionsBuilder().include(MyBenchmark.class.getSimpleName()).warmupIterations(20).measurementIterations(30).forks(1).build();
new Runner(opt).run();
}
}
InstanceOf是一个糟糕的面向对象设计的警告。
当前的jvm意味着instanceOf本身并不是一个性能问题。如果您发现自己经常使用它，特别是在核心功能方面，那么可能是时候考虑一下设计了。重构为更好的设计所带来的性能(和简单性/可维护性)收益将大大超过实际instanceOf调用所花费的实际处理器周期。
给出一个非常简单的编程示例。
if (SomeObject instanceOf Integer) {
[do something]
}
if (SomeObject instanceOf Double) {
[do something different]
}
是一个糟糕的架构，更好的选择是让SomeObject成为两个子类的父类，其中每个子类重写一个方法(doSomething)，这样代码看起来就像这样:
Someobject.doSomething();
方法
我写了一个基准程序来评估不同的实现:
实例实现(作为参考) 通过抽象类和@Override测试方法实现面向对象 使用自己的类型实现 getClass() == _.class实现
我使用jmh运行了100个预热调用、1000个测试迭代和10个分支的基准测试。因此，每个选项都测量了10,000次，在我的MacBook Pro上运行macOS 10.12.4和Java 1.8的整个基准测试需要12:18:57。该基准衡量每个选项的平均时间。要了解更多细节，请参阅我在GitHub上的实现。
为了完整起见:这个答案和我的基准有一个以前的版本。
结果
| Operation | Runtime in nanoseconds per operation | Relative to instanceof | |------------|--------------------------------------|------------------------| | INSTANCEOF | 39,598 ± 0,022 ns/op | 100,00 % | | GETCLASS | 39,687 ± 0,021 ns/op | 100,22 % | | TYPE | 46,295 ± 0,026 ns/op | 116,91 % | | OO | 48,078 ± 0,026 ns/op | 121,42 % |
博士tl;
在Java 1.8中，instanceof是最快的方法，尽管getClass()非常接近。
