java - 为什么插入空 ArrayList 比插入非空 ArrayList 花费更多时间？

Question

我运行了我的探查器程序 1000 次迭代，以计算插入 Empty ArrayList 所需的平均时间。以及插入 Non-Empty ArrayList 的平均时间。我运行了我的探查器程序 ArrayList<Item> ，其中Item类是

class Item{
  int id;
  String name;
}

分析器程序类似于

main(){
  final int iterations = 1000;

  /**** Empty List Insert ****/
  int id = 0;
  long[] timerecords = new long[iterations];
  ArrayList<Item> list = new ArrayList<>();
  for (int i = 0; i < iterations; i++) {
      long stime = System.nanoTime(); //Start Time
      list.add(new Item(id, "A"));
      long elapsedTime = System.nanoTime() - stime; //Elapsed time
      timerecords[i] = elapsedTime; //Record Elapsed time

      //reset
      list.clear();
  }
  System.out.println("Empty List Insert Takes = " + getAverageTime(timerecords) + " nanoseconds");

  /**** Non-Empty List Insert ****/
  list = new ArrayList<>();
  timerecords = new long[iterations];
  //Insert some Items
  list.add(new Item(id++, "B")); list.add(new Item(id++, "R"));
  list.add(new Item(id++, "H")); list.add(new Item(id++, "C")); 

  for (int i = 0; i < iterations; i++) {    
        Item item = new Item(id, "A");
        long stime = System.nanoTime(); //Start Time
        list.add(item);
        long elapsedTime = System.nanoTime() - stime; //Elapsed time
        timerecords[i] = elapsedTime; //Record Elapsed time

        //reset
        list.remove(item);
  }
  System.out.println("Non-Empty List Insert Takes = " + getAverageTime(timerecords) + " nanoseconds");
}

哪里getAverageTime(long [] timerecords)方法以双倍形式返回平均时间。运行该程序几次后，我发现插入空 ArrayList 比插入非空 ArrayList 花费更多时间。其中一个这样的运行输出是

Empty List Insert Takes = 1027.781 nanoseconds
Non-Empty List Insert Takes = 578.825 nanoseconds

这背后的原因是什么？

Answer 1

差异是由于实例创建(new Item())而产生的。

  long stime = System.nanoTime(); //Start Time
  list.add(new Item(id, "A")); // at this point two things are happening
  // creation of instance & addition into ArrayList
  // both takes their own time.

  long elapsedTime = System.nanoTime() - stime; //Elapsed time

创建 stime 变量的点就是计时器启动的点。您肯定会向列表中添加新项目。但在第一种情况下，在你执行 System.nanoTime(); 之前您在添加(分配 stime 变量后)时对 Item 调用 new 运算符，这会花费额外的时间。在第二种情况下，您在执行 System.nanoTime(); 之前执行此操作。

    Item item = new Item(id, "A");
    long stime = System.nanoTime(); //Start Time
    list.add(item);
    long elapsedTime = System.nanoTime() - stime; //Elapsed time

因此，仅捕获将项目对象添加到 ArrayList 的时间。