Java 8 Lambda vs LambdaJ vs Guava vs Iterative approach

В середине 2013 года выходит Java 8 с реализацией лямбда-выражений. Лямбда-выражения предоставляют широкие возможности для применения функционального стиля программирования. Правда функциональный стиль можно использовать уже сегодня в JDK 7, 6 или 5 с помощью библиотек LambdaJ и Guava.

Guava — достаточно обширная библиотека, но её ядро составляют классы для работы с коллекциями, собственно библиотека и выросла из google-collections. Эти классы реализуют всё то для работы с коллекциями, чего не хватает в JDK на сегодняшний день. Если приглядеться к JDK 8, то постоянно возникает ощущение, что та или иная новая возможность уже есть в guava. Не исключено, что разработчики восьмой джавы опирались именно на опыт гуавы.

LamdaJ, несмотря на свое название, не предоставляет возможности писать лямбда-выражения, это скорее библиотека для работы с коллекциями. Она дает возможности фильтровать, конвертировать, группировать элементы коллекций, при этом код получается очень компактный и хорошо читается. Она реализована средствами reflection и сglib, и очевидно, что за удобство приходится платить производительностью. О LambdaJ уже писали на хабре.

В JDK 8 лямбда-выражения будут реализованы уже на уровне компилятора и будут преобразовываться в байткод еще на этапе компиляции, поэтому теоретически производительность такого кода должна быть выше.

Сравнение производительности

Для того чтобы практически сравнить производительность лямбда-выражений из JDK 8 с LambdaJ, Guava и обычным итеративным подходом, были взяты тесты производительности LambdaJ и написаны аналоги на JDK 8 и Guava.

Изначальный код тестов для итеративного варианта и LambdaJ тронут не был, названия тестов сохранены на английском во избежание путаницы. Методика тестирования следующая: тесты запускаются в 100 проходов, где каждый тест запускается 100000 раз, замеряется общее время выполнения каждого прохода и усредняется.

Не все LambdaJ тесты запустились в JRE 8, в таблице они помечены звездочкой, результаты для них измерялись в JRE 7. В одном тесте лямбда-выражение уронило виртуальную машину совсем.

Тесты исполнялись на компьютере со следующей конфигурацией: Core i5 760 2.8 GHz 8 GB Win 7 sp-1 64 bit lambda-8-b45-windows-x64-24_jun_2012 jdk-7u4-windows-x64.

В итоге итеративный код дал самые лучшие результаты. Уверенное второе место у Guava, почти во всех тестах она дала аналогичные результаты с итеративным подходом. JDK лямбды тоже дают вполне соизмеримые с итеративным подходом результаты, то есть предоставляют вполне удовлетворительную замену итерациям и анонимным классам. И JDK 8, и Guava, и итеративный подход дают очень похожие результаты, но LamdaJ отстает чуть ли не на порядок, причина скорее всего кроется в широком использовании reflection.

Следует отметить, что у Guava и у JDK лямбд есть одна особенность при работе с коллекциями. Они часто возвращают не скопированную коллекцию, а её live view, которое откладывает вычисления до момента обращения к элементам этого view. Поэтому в тестах все live view были явно преобразованы в коллекции. Иначе некоторые тесты давали бы результат практически в 0 миллисекунд. Еще нужно сказать, что в реальной жизни никто не требует делать выбор в пользу какого либо подхода, например Guava будет отлично сочетаться с лямбда-выражениями.

Пример

Для примера как выглядит исходный код для каждого из подходов можно вглянуть на тест FindAgeOfYoungestWhoBoughtForMoreThan50000Test. В этом тесте дан список продаж автосалона, и в этом списке находится возраст самого молодого покупателя сделавшего покупку больше чем за 50000 каких-нибудь денег.

Итеративный подход

int age = Integer.MAX_VALUE;
for (final Sale sale : db.getSales()) {
    if (sale.getCost() > 50000.00) {
        final int buyerAge = sale.getBuyer().getAge();
        if (buyerAge < age) {
            age = buyerAge;
        }
    }
}

LambdaJ

final int age = Lambda.min(forEach(select(db.getSales(), having(on(Sale.class).getCost(),
                    greaterThan(50000.00)))).getBuyer(), on(Person.class).getAge());

JDK 8 lambda

final int age = Collections.min(db.getSales()
                    .filter((Sale sale)->sale.getCost() > 50000.00)
                    .<Integer>map((Sale sale)->sale.getBuyer().getAge())
                    .into(new ArrayList<Integer>()));

Guava

final int age = Collections.min(transform(filter(db.getSales(), new Predicate<Sale>() {
                @Override
                public boolean apply(final Sale input) {
                    return input.getCost() > 50000.00;
                }
            }), new Function<Sale, Integer>() {
                @Override
                public Integer apply(final Sale input) {
                    return input.getBuyer().getAge();
                }
            }));

Ссылки

• Исходный код тестов github.com/dmalch/lambda-comparison
• Анализ производительности LamdaJ code.google.com/p/lambdaj/wiki/PerformanceAnalysis
• Загрузить JDK 8 без лямбд-выражений jdk8.java.net/download.html
• Загрузить JDK 8 с лямбда-выражениями jdk8.java.net/lambda/
• Статья на хабре про LamdaJ code.google.com/p/lambdaj/

Автор: dmmm