Java Performans Notları: Autoboxing / Unboxing

English version is at DZone

Aşağıdaki kod parçasında sadece 1 karakteri değiştirerek, işlem süresini yaklaşık 5’te 1’ine indirebileceğimizi söylesem ne düşünürsünüz?

long t = System.currentTimeMillis();
Long sum = 0L;
for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println("toplam:" + sum);
System.out.println("işlem süresi: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms") ;

Çıktı:

toplam:2305843005992468481 işlem süresi:  6756 ms

Yukarıdaki kod parçası hakkında biraz düşündükten sonra, aşağıdaki daha hızlı çalışan kod parçasını inceleyebilirsiniz.

long t = System.currentTimeMillis();
//Long sum = 0L;
long sum = 0L;
for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println("toplam:" + sum);
System.out.println("işlem süresi: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms") ;

Çıktı:

toplam:2305843005992468481

işlem süresi: 1248 ms

Yukarıdaki hız farkının, Java 1.5 ile hayatımıza giren “Autoboxing” özelliğinin dikkatsiz kullanımından kaynaklandığını söyleyebiliriz.

Farkın nedenine devam etmeden, öncelikle Java’da “Autoboxing” ve “Unboxing” kavramını açıklamaya çalışalım. 

Java’da tipler primitive ve referans olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. Java’da 8 adet primitive tip bulunmaktadır. Her primitive tipe karşılık gelen de bir referans tipi(wrapper class) vardır. 

Primitive tipler	Referans Tipler(Wrapper Class)
boolean	Boolean
byte	Byte
char	Character
float	Float
int	Integer
long	Long
short	Short
double	Double

Aşağıdaki örnek kod parçasında autoboxing ve unboxing kavramlarına birer örnek görebilirsiniz. Burada Long bekleyen bir ArrayList’e long bir değer eklenmektedir. Java 1.4’te bu işlemin yapılabilmesi için primitive değerin uygun bir referans tip içine eklenerek(boxing) yapılması gerekirdi. Java 1.5 itibariyle bu işlemi compiler bizim için yapmaktadır. Böylece fazladan kod yazmak zorunda kalmıyoruz.

Yani aşağıdaki kod;

List<Long> longList = new ArrayList<>();      
long i = 4;
longList.add( i ); //autoboxing      
long j = longList.get( 0 ); //unboxing

compiler tarafından otomatik olarak aşağıdaki koda çevrilmektedir.

List<Long> longList = new ArrayList<>();      
long i = 4;
longList.add(Long.valueOf( i ) );      
long j = longList.get( 0 ).longValue();

Buradan ilk kodumuzun da aslında aşağıdaki gibi bir koda çevrildiğini söyleyebiliriz. Bu işlemin uzun sürmesinin nedenini de kod çalışırken, 2147483647 adet gereksiz Long instance’ı oluşturmaya çalışması olarak açıklayabiliriz.

long t = System.currentTimeMillis();
Long sum = 0L;
for (long i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    sum += new Long(i);
}
System.out.println("toplam:" + sum);
System.out.println("işlem süresi: " + (System.currentTimeMillis() - t) + " ms") ;

Çıktı:

toplam:2305843005992468481

işlem süresi: 6764 ms

Sonuç olarak, daha hızlı çalışacak Java kodları yazmak için, autoboxing ve unboxing durumlarını dikkate almalıyız. Gereksiz instance oluşturma işlemlerinden kaçınmalı, hesap gerektiren çoklu işlemlerde primitive tipleri tercih etmeliyiz diyebiliriz.

Yararlandığım Kaynaklar

Java'daAutoboxing ve Unboxing 

Autoboxingand Unboxing
Autoboxing

Efective Java 2nd Edition, J. Bloch

ali kemal taşçı