为什么Java打开连续整数看起来运行速度更快，增加了一些情况？
我正在研究一些需要高度优化的Java代码，因为它可以在主要程序逻辑中的许多地方调用的热门函数中运行。 这部分代码涉及将double变量乘以10并将其引入任意的非负int exponent s。 一个快速的方法（编辑：但不是最快的方法，请参阅下面的更新2）来获得乘积值是switch exponent ：
double multiplyByPowerOfTen(final double d, final int exponent) {
switch (exponent) {
case 0:
return d;
case 1:
return d*10;
case 2:
return d*100;
// ... same pattern
case 9:
return d*1000000000;
case 10:
return d*10000000000L;
// ... same pattern with long literals
case 18:
return d*1000000000000000000L;
default:
throw new ParseException("Unhandled power of ten " + power, 0);
}
}
上面的注释的省略号表明， int常量的case继续增加1，所以在上面的代码片段中确实有19个case 。 由于我不确定在10到18 case说明中我是否真的需要10的所有权力，所以我运行了一些微观基准，将完成1000万次操作的时间与此switch语句进行比较，而对于仅具有0到9 case的switch ， exponent限制在9或更小以避免打破削减switch ）。 我得到了相当惊人的结果（至少对我来说），结果是带有更多case陈述的更长的switch实际上跑得更快。
在百灵之源上，我尝试添加更多仅仅返回虚拟值的case ，并发现我可以让开关在大约22-27个声明的case运行得更快（即使这些虚拟案例实际上从未实际被击中在跑）。 （同样， case小号是在一个连续的方式通过增加现有加入case由恒定1 ）。这些执行时间的差异不是很显著：用于随机exponent之间0和10 ，虚设填充switch语句结束在1.49千万处决secs与1.54 secs的无垫版本，每次执行总共节省5ns。 所以，不是那种为了从优化的角度出发值得付出努力的switch语句而迷恋的东西。 但是我仍然觉得好奇和不直观的是，随着更多的case被添加到switch中， switch不会变慢（或者最多保持恒定的O（1）时间）以执行。
这些是我通过对随机生成的exponent值进行各种限制而获得的结果。 我没有将结果一直包括到exponent极限的1 ，但是曲线的总体形状保持不变，其中12-17表示标记的山脊和18-28的山谷。 所有测试均在JUnitBenchmarks中使用共享容器进行随机值运行，以确保相同的测试输入。 我还按照从最长switch语句到最短开始的顺序运行测试，反之亦然，尝试并消除订购相关测试问题的可能性。 如果有人想尝试重现这些结果，我已经将我的测试代码放在github回购上。
那么，这里发生了什么？ 我的架构或微基准构建有些变幻莫测？ 或者，Java switch在18到28 case范围内的执行速度是否比从11到17更快？
github测试回购“开关实验”
更新：我清理了很多基准库，并且在/ results中添加了一个文本文件，并在更广泛的可能的exponent值中输出了一些结果。 我还在测试代码中添加了一个不会从default抛出Exception的选项，但这似乎不会影响结果。
更新2：在2009年的xkcd论坛上发现了一些关于这个问题的非常好的讨论：http://forums.xkcd.com/viewtopic.php?f=11&t=33524。 OP讨论的使用Array.binarySearch()给了我一个简单的基于数组的实现上面的指数模式的想法。 因为我知道array中的条目是什么，所以不需要二分查找。 它看起来比使用switch快3倍，显然是以switch提供的一些控制流为代价的。 该代码也已添加到github回购。
正如其他答案所指出的那样，因为大小写值是连续的（与稀疏相反），所以您为各种测试生成的字节码使用开关表（字节码指令tableswitch ）。
但是，一旦JIT开始工作并将字节码编译为汇编代码， tableswitch指令并不总是产生一个指针数组：有时switch表转换成lookupswitch （类似于if / else if结构） 。
反编译由JIT生成的程序集（热点JDK 1.7）表明，如果有17个或更少的情况，它会使用if / else的连续数，当超过18个时（更高效），会使用指针数组。
使用这个幻数18的原因似乎归结于MinJumpTableSize JVM标志的默认值（代码中的第352行）。
我在热点编译器列表中提出了这个问题，它似乎是过去测试的遗留问题。 请注意，在执行更多基准测试后，此默认值已在JDK 8中删除。
最后，当方法变得太长时（在我的测试中> 25例），它不会再默认使用默认的JVM设置 - 这是导致当时性能下降的最可能原因。
有5种情况，反编译的代码如下所示（注意cmp / je / jg / jmp指令，if / goto的程序集）：
[Verified Entry Point]
# {method} 'multiplyByPowerOfTen' '(DI)D' in 'javaapplication4/Test1'
# parm0: xmm0:xmm0 = double
# parm1: rdx = int
# [sp+0x20] (sp of caller)
0x00000000024f0160: mov DWORD PTR [rsp-0x6000],eax
; {no_reloc}
0x00000000024f0167: push rbp
0x00000000024f0168: sub rsp,0x10 ;*synchronization entry
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@-1 (line 56)
0x00000000024f016c: cmp edx,0x3
0x00000000024f016f: je 0x00000000024f01c3
0x00000000024f0171: cmp edx,0x3
0x00000000024f0174: jg 0x00000000024f01a5
0x00000000024f0176: cmp edx,0x1
0x00000000024f0179: je 0x00000000024f019b
0x00000000024f017b: cmp edx,0x1
0x00000000024f017e: jg 0x00000000024f0191
0x00000000024f0180: test edx,edx
0x00000000024f0182: je 0x00000000024f01cb
0x00000000024f0184: mov ebp,edx
0x00000000024f0186: mov edx,0x17
0x00000000024f018b: call 0x00000000024c90a0 ; OopMap{off=48}
;*new ; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@72 (line 83)
; {runtime_call}
0x00000000024f0190: int3 ;*new ; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@72 (line 83)
0x00000000024f0191: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xffffffffffffffa7] # 0x00000000024f0140
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@52 (line 62)
; {section_word}
0x00000000024f0199: jmp 0x00000000024f01cb
0x00000000024f019b: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xffffffffffffff8d] # 0x00000000024f0130
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@46 (line 60)
; {section_word}
0x00000000024f01a3: jmp 0x00000000024f01cb
0x00000000024f01a5: cmp edx,0x5
0x00000000024f01a8: je 0x00000000024f01b9
0x00000000024f01aa: cmp edx,0x5
0x00000000024f01ad: jg 0x00000000024f0184 ;*tableswitch
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@1 (line 56)
0x00000000024f01af: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xffffffffffffff81] # 0x00000000024f0138
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@64 (line 66)
; {section_word}
0x00000000024f01b7: jmp 0x00000000024f01cb
0x00000000024f01b9: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xffffffffffffff67] # 0x00000000024f0128
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@70 (line 68)
; {section_word}
0x00000000024f01c1: jmp 0x00000000024f01cb
0x00000000024f01c3: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xffffffffffffff55] # 0x00000000024f0120
;*tableswitch
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@1 (line 56)
; {section_word}
0x00000000024f01cb: add rsp,0x10
0x00000000024f01cf: pop rbp
0x00000000024f01d0: test DWORD PTR [rip+0xfffffffffdf3fe2a],eax # 0x0000000000430000
; {poll_return}
0x00000000024f01d6: ret
有18个例子，程序集看起来像这样（请注意使用的指针数组，并且不需要进行所有比较： jmp QWORD PTR [r8+r10*1]直接跳转到右乘法） - 这可能是原因为了提高性能：
[Verified Entry Point]
# {method} 'multiplyByPowerOfTen' '(DI)D' in 'javaapplication4/Test1'
# parm0: xmm0:xmm0 = double
# parm1: rdx = int
# [sp+0x20] (sp of caller)
0x000000000287fe20: mov DWORD PTR [rsp-0x6000],eax
; {no_reloc}
0x000000000287fe27: push rbp
0x000000000287fe28: sub rsp,0x10 ;*synchronization entry
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@-1 (line 56)
0x000000000287fe2c: cmp edx,0x13
0x000000000287fe2f: jae 0x000000000287fe46
0x000000000287fe31: movsxd r10,edx
0x000000000287fe34: shl r10,0x3
0x000000000287fe38: movabs r8,0x287fd70 ; {section_word}
0x000000000287fe42: jmp QWORD PTR [r8+r10*1] ;*tableswitch
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@1 (line 56)
0x000000000287fe46: mov ebp,edx
0x000000000287fe48: mov edx,0x31
0x000000000287fe4d: xchg ax,ax
0x000000000287fe4f: call 0x00000000028590a0 ; OopMap{off=52}
;*new ; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@202 (line 96)
; {runtime_call}
0x000000000287fe54: int3 ;*new ; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@202 (line 96)
0x000000000287fe55: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe8b] # 0x000000000287fce8
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@194 (line 92)
; {section_word}
0x000000000287fe5d: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fe62: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe86] # 0x000000000287fcf0
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@188 (line 90)
; {section_word}
0x000000000287fe6a: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fe6f: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe81] # 0x000000000287fcf8
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@182 (line 88)
; {section_word}
0x000000000287fe77: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fe7c: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe7c] # 0x000000000287fd00
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@176 (line 86)
; {section_word}
0x000000000287fe84: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fe89: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe77] # 0x000000000287fd08
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@170 (line 84)
; {section_word}
0x000000000287fe91: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fe96: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe72] # 0x000000000287fd10
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@164 (line 82)
; {section_word}
0x000000000287fe9e: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fea0: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe70] # 0x000000000287fd18
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@158 (line 80)
; {section_word}
0x000000000287fea8: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287feaa: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe6e] # 0x000000000287fd20
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@152 (line 78)
; {section_word}
0x000000000287feb2: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287feb4: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe24] # 0x000000000287fce0
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@146 (line 76)
; {section_word}
0x000000000287febc: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287febe: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe6a] # 0x000000000287fd30
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@140 (line 74)
; {section_word}
0x000000000287fec6: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fec8: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe68] # 0x000000000287fd38
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@134 (line 72)
; {section_word}
0x000000000287fed0: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fed2: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe66] # 0x000000000287fd40
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@128 (line 70)
; {section_word}
0x000000000287feda: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fedc: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe64] # 0x000000000287fd48
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@122 (line 68)
; {section_word}
0x000000000287fee4: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fee6: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe62] # 0x000000000287fd50
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@116 (line 66)
; {section_word}
0x000000000287feee: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fef0: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe60] # 0x000000000287fd58
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@110 (line 64)
; {section_word}
0x000000000287fef8: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287fefa: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe5e] # 0x000000000287fd60
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@104 (line 62)
; {section_word}
0x000000000287ff02: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287ff04: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe5c] # 0x000000000287fd68
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@98 (line 60)
; {section_word}
0x000000000287ff0c: jmp 0x000000000287ff16
0x000000000287ff0e: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe12] # 0x000000000287fd28
;*tableswitch
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@1 (line 56)
; {section_word}
0x000000000287ff16: add rsp,0x10
0x000000000287ff1a: pop rbp
0x000000000287ff1b: test DWORD PTR [rip+0xfffffffffd9b00df],eax # 0x0000000000230000
; {poll_return}
0x000000000287ff21: ret
最后，有30例（下图）的程序集看起来与18例相似，除了movapd xmm0,xmm1发现的代码中间出现的额外movapd xmm0,xmm1 - 但是性能下降的可能原因是该方法太长而无法使用默认的JVM设置进行内联：
[Verified Entry Point]
# {method} 'multiplyByPowerOfTen' '(DI)D' in 'javaapplication4/Test1'
# parm0: xmm0:xmm0 = double
# parm1: rdx = int
# [sp+0x20] (sp of caller)
0x0000000002524560: mov DWORD PTR [rsp-0x6000],eax
; {no_reloc}
0x0000000002524567: push rbp
0x0000000002524568: sub rsp,0x10 ;*synchronization entry
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@-1 (line 56)
0x000000000252456c: movapd xmm1,xmm0
0x0000000002524570: cmp edx,0x1f
0x0000000002524573: jae 0x0000000002524592 ;*tableswitch
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@1 (line 56)
0x0000000002524575: movsxd r10,edx
0x0000000002524578: shl r10,0x3
0x000000000252457c: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe3c] # 0x00000000025243c0
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@364 (line 118)
; {section_word}
0x0000000002524584: movabs r8,0x2524450 ; {section_word}
0x000000000252458e: jmp QWORD PTR [r8+r10*1] ;*tableswitch
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@1 (line 56)
0x0000000002524592: mov ebp,edx
0x0000000002524594: mov edx,0x31
0x0000000002524599: xchg ax,ax
0x000000000252459b: call 0x00000000024f90a0 ; OopMap{off=64}
;*new ; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@370 (line 120)
; {runtime_call}
0x00000000025245a0: int3 ;*new ; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@370 (line 120)
0x00000000025245a1: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe27] # 0x00000000025243d0
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@358 (line 116)
; {section_word}
0x00000000025245a9: jmp 0x0000000002524744
0x00000000025245ae: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe22] # 0x00000000025243d8
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@348 (line 114)
; {section_word}
0x00000000025245b6: jmp 0x0000000002524744
0x00000000025245bb: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe1d] # 0x00000000025243e0
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@338 (line 112)
; {section_word}
0x00000000025245c3: jmp 0x0000000002524744
0x00000000025245c8: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe18] # 0x00000000025243e8
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@328 (line 110)
; {section_word}
0x00000000025245d0: jmp 0x0000000002524744
0x00000000025245d5: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe13] # 0x00000000025243f0
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@318 (line 108)
; {section_word}
0x00000000025245dd: jmp 0x0000000002524744
0x00000000025245e2: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe0e] # 0x00000000025243f8
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@308 (line 106)
; {section_word}
0x00000000025245ea: jmp 0x0000000002524744
0x00000000025245ef: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe09] # 0x0000000002524400
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@298 (line 104)
; {section_word}
0x00000000025245f7: jmp 0x0000000002524744
0x00000000025245fc: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe04] # 0x0000000002524408
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@288 (line 102)
; {section_word}
0x0000000002524604: jmp 0x0000000002524744
0x0000000002524609: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffdff] # 0x0000000002524410
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@278 (line 100)
; {section_word}
0x0000000002524611: jmp 0x0000000002524744
0x0000000002524616: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffdfa] # 0x0000000002524418
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@268 (line 98)
; {section_word}
0x000000000252461e: jmp 0x0000000002524744
0x0000000002524623: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffd9d] # 0x00000000025243c8
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@258 (line 96)
; {section_word}
0x000000000252462b: jmp 0x0000000002524744
0x0000000002524630: movapd xmm0,xmm1
0x0000000002524634: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffe0c] # 0x0000000002524448
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@242 (line 92)
; {section_word}
0x000000000252463c: jmp 0x0000000002524744
0x0000000002524641: movapd xmm0,xmm1
0x0000000002524645: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffddb] # 0x0000000002524428
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@236 (line 90)
; {section_word}
0x000000000252464d: jmp 0x0000000002524744
0x0000000002524652: movapd xmm0,xmm1
0x0000000002524656: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffdd2] # 0x0000000002524430
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@230 (line 88)
; {section_word}
0x000000000252465e: jmp 0x0000000002524744
0x0000000002524663: movapd xmm0,xmm1
0x0000000002524667: mulsd xmm0,QWORD PTR [rip+0xfffffffffffffdc9] # 0x0000000002524438
;*dmul
; - javaapplication4.Test1::multiplyByPowerOfTen@224 (line 86)
; {section_word}
[etc.]
0x0000000002524744: add rsp,0x10
0x0000000002524748: pop rbp
0x0000000002524749: test DWORD PTR [rip+0xfffffffffde1b8b1],eax # 0x0000000000340000
; {poll_return}
0x000000000252474f: ret
开关 - 如果案例值被放置在一个狭窄范围内，则情况会更快例如。
case 1:
case 2:
case 3:
..
..
case n:
因为在这种情况下，编译器可以避免在switch语句中对每个case leg进行比较。 编译器创建一个跳转表，其中包含要在不同分支上执行的操作的地址。 正在执行开关的值被操纵以将其转换为jump table的索引。 在这个实现中，switch语句花费的时间远少于等效if-else-if语句级联所花费的时间。 此外，switch语句中所花费的时间与switch语句中的case分支的数量无关。
正如维基百科关于编译部分中的switch语句所述。
如果输入值的范围可识别为“小”并且只有少许差距，则包含优化器的某些编译器可能实际上将switch语句实现为分支表或索引函数指针数组，而不是冗长的一系列条件指令。 这允许switch语句立即确定要执行哪个分支，而不必通过比较列表。
答案在于字节码：
SwitchTest10.java
public class SwitchTest10 {
public static void main(String[] args) {
int n = 0;
switcher(n);
}
public static void switcher(int n) {
switch(n) {
case 0: System.out.println(0);
break;
case 1: System.out.println(1);
break;
case 2: System.out.println(2);
break;
case 3: System.out.println(3);
break;
case 4: System.out.println(4);
break;
case 5: System.out.println(5);
break;
case 6: System.out.println(6);
break;
case 7: System.out.println(7);
break;
case 8: System.out.println(8);
break;
case 9: System.out.println(9);
break;
case 10: System.out.println(10);
break;
default: System.out.println("test");
}
}
}
对应的字节码; 只显示相关部分：
public static void switcher(int);
Code:
0: iload_0
1: tableswitch{ //0 to 10
0: 60;
1: 70;
2: 80;
3: 90;
4: 100;
5: 110;
6: 120;
7: 131;
8: 142;
9: 153;
10: 164;
default: 175 }
SwitchTest22.java：
public class SwitchTest22 {
public static void main(String[] args) {
int n = 0;
switcher(n);
}
public static void switcher(int n) {
switch(n) {
case 0: System.out.println(0);
break;
case 1: System.out.println(1);
break;
case 2: System.out.println(2);
break;
case 3: System.out.println(3);
break;
case 4: System.out.println(4);
break;
case 5: System.out.println(5);
break;
case 6: System.out.println(6);
break;
case 7: System.out.println(7);
break;
case 8: System.out.println(8);
break;
case 9: System.out.println(9);
break;
case 100: System.out.println(10);
break;
case 110: System.out.println(10);
break;
case 120: System.out.println(10);
break;
case 130: System.out.println(10);
break;
case 140: System.out.println(10);
break;
case 150: System.out.println(10);
break;
case 160: System.out.println(10);
break;
case 170: System.out.println(10);
break;
case 180: System.out.println(10);
break;
case 190: System.out.println(10);
break;
case 200: System.out.println(10);
break;
case 210: System.out.println(10);
break;
case 220: System.out.println(10);
break;
default: System.out.println("test");
}
}
}
对应的字节码; 再次，只显示相关部分：
public static void switcher(int);
Code:
0: iload_0
1: lookupswitch{ //23
0: 196;
1: 206;
2: 216;
3: 226;
4: 236;
5: 246;
6: 256;
7: 267;
8: 278;
9: 289;
100: 300;
110: 311;
120: 322;
130: 333;
140: 344;
150: 355;
160: 366;
170: 377;
180: 388;
190: 399;
200: 410;
210: 421;
220: 432;
default: 443 }
在第一种情况下，如果范围很窄，编译的字节码将使用一个tableswitch 。 在第二种情况下，编译的字节码使用lookupswitch 。
在tableswitch ，堆栈顶部的整数值用于索引到表中，以查找分支/跳转目标。 然后立即执行该跳转/分支。 因此，这是一个O(1)操作。
lookupswitch更复杂。 在这种情况下，需要将整数值与表中的所有键进行比较，直到找到正确的键。 找到密钥后，跳转将使用分支/跳转目标（该键被映射到该目标）。 lookupswitch使用的表是排序的，并且可以使用二进制搜索算法来查找正确的键。 二进制搜索的性能是O(log n) ，整个过程也是O(log n) ，因为跳转仍然是O(1) 。 所以在稀疏范围的情况下性能较低的原因是必须首先查找正确的键，因为您无法直接在表中索引。
如果存在稀疏值并且只有一个要使用的表tableswitch ，那么表本质上将包含指向default选项的虚拟条目。 例如，假设SwitchTest10.java中的最后一个条目是21而不是10 ，你会得到：
public static void switcher(int);
Code:
0: iload_0
1: tableswitch{ //0 to 21
0: 104;
1: 114;
2: 124;
3: 134;
4: 144;
5: 154;
6: 164;
7: 175;
8: 186;
9: 197;
10: 219;
11: 219;
12: 219;
13: 219;
14: 219;
15: 219;
16: 219;
17: 219;
18: 219;
19: 219;
20: 219;
21: 208;
default: 219 }
因此，编译器基本上创建了这个巨大的表，其中包含间隙之间的虚拟条目，指向default指令的分支目标。 即使没有default ，它也会包含指向切换块后指令的条目。 我做了一些基本的测试，并且发现如果最后一个索引和前一个索引（ 9 ）之间的差距大于35 ，它将使用lookupswitch而不是一个tableswitch 。
switch语句的行为在Java虚拟机规范（§3.10）中定义：
在开关的情况很稀疏的情况下，表格切换指令的表格表示在空间方面效率低下。 可以使用lookupswitch指令代替。 lookupswitch指令将int键（case标签的值）与目标偏移量配对在一个表中。 当执行lookupswitch指令时，开关表达式的值将与表中的键进行比较。 如果其中一个键匹配表达式的值，则继续执行关联的目标偏移量。 如果没有任何关键字匹配，则继续执行默认目标。 [...]
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