Java保存2d图 block : for loop getting slower with each iteration up to 5 seconds for 10000 iterations

Question

我目前正在开发一款基于图 block 的 2D 游戏。目前，我正在写一个拯救整个世界的过程。一般来说，一个世界有 10000 x 10 = 1.100.000 个区 block 那么大。显然，这对于java来说不应该是问题，但事实却是。

这是我的循环:

Material[][] blocks = g.gameState.getLevel().tiles;
int y = 0;
int blocksHor = g.gameState.getLevel().getBlocksHor();

for(int x = 0; x < blocksHor; x++) {

    world += blocks[y][x] + " ";

    if(x >= blocksHor - 1) {
        x = 0;
        y++;
        System.out.println("LAYER " + y + " => " + (System.currentTimeMillis() - now) + " ms");
        now = System.currentTimeMillis();
    }
}

这个循环有点难以理解，但我已经尝试尽我所能进行优化。这是控制台输出:

LAYER 1 => 86 ms
LAYER 2 => 276 ms
LAYER 3 => 424 ms
LAYER 4 => 618 ms
LAYER 5 => 561 ms
LAYER 6 => 541 ms
LAYER 7 => 755 ms
LAYER 8 => 885 ms
LAYER 9 => 1036 ms

这些过程最终需要 50 秒或更长时间。

这个循环有什么问题？老实说，我不知道该如何解决这个问题。

谢谢你:)-菲尔

Answer 1

如果您提供的代码确实能够代表您的问题，那么问题很可能位于

world += blocks[y][x] + " ";

这存在几个性能问题。首先，world必须有类型 String ，和String s 是不可变的。因此，每当您通过 + 连接它们时运算符，必​​须创建一个新的运算符来保存结果。您在该语句的每次执行中至少执行两次，总共产生超过 2M 的垃圾对象，最终必须进行收集。

此外，world的中间值大小稳步增加，因此所有这些临时对象消耗的总内存与 block 总数的平方成正比。即使每个 block 的字符串值只有一个字符长，这也会占用大量内存。您最终将遇到严重的垃圾收集问题，并且随着您的继续，它们确实会变得越来越糟。

作为改进这一点的第一次尝试，您可以考虑将数据累积到 StringBuilder 中。而不是String :

StringBuilder worldBuilder = new StringBuilder();

// ...

worldBuilder.append(blocks[y][x]).append(' ');

这应该可以通过创建更少的垃圾来显着缓解 GC 问题，但最终您仍然需要一个相当大的对象来保存整个状态。因此，我还建议将数据累积成更小的 block ，边走边输出，而不是在输出任何内容之前在内存中构建整个表示。

您可能还想查看 Material.toString() 的实现，因为如果它也通过执行字符串连接产生大量垃圾，那么问题就会放大。