Question

在内存和CPU使用方面更有效 - 一组boolean s还是BitSet？不使用特定的BitSet方法，只对数组进行get / set / clear（==，=，Arrays.fill）。

Answer 1

Boolean[]每个布尔值使用大约4-20个字节。
boolean[]每个布尔值使用大约1个字节。
BitSet每个布尔值使用大约1位。

内存大小可能不是问题，在这种情况下boolean []可能更容易编码。

Answer 2

从使用Sun JDK 1.6计算素数的一些基准测试（最好的10次迭代预热，为JIT编译器提供机会，并排除随机调度延迟，Core 2 Duo T5600 1.83GHz）：

除了非常小的尺寸外，BitSet比boolean []更有效。数组中的每个布尔值都需要一个字节。来自runtime.freeMemory（）的数字对于BitSet来说有点混乱，但更少。

boolean []的CPU效率更高，除了非常大的大小，它们大约是偶数。例如，对于大小为100万的布尔[]大约快四倍（例如6ms对27ms），十亿和一亿大约是偶数。

Answer 3

问题的左侧字段，但如果存储是一个问题，您可能需要查看Huffman compression。例如，00000001可以按频率压缩到相当于{(7)0, (1)1}的值。更“随机化”的字符串00111010将需要更复杂的表示，例如{(2)0, (3)1, (1)0, (1)1, (1)0}，占用更多空间。根据位数据的结构，除了BitSet之外，您可以从其使用中获得一些存储优势。

Answer 4

一如既往地依赖。是BitSet的内存效率更高，但只要你需要多线程访问，boolean []可能是更好的选择。例如，对于计算素数，您只需将布尔值设置为true，因此您实际上不需要同步。 Hans Boehm已经写了一些关于此的论文，同样的技术可用于标记图中的节点。

Answer 5

至于内存，BitSet的文档具有非常明确的含义。特别是：

每个位集都有一个当前大小，即空间位数目前由位集使用。请注意，大小与实现一个位集，因此它可能会随着实现而改变。该位集的长度与位集的逻辑长度有关，并且是独立于实施而定义。

Java库类的源代码是公开可用的，可以轻松地check this for themselves。特别是：

The internal field corresponding to the serialField "bits".
89 
90     private long[] words;

至于速度;这取决于一个人在做什么。一般来说，不要提前考虑速度;使用任何工具在语义上最有意义，并导致最清晰的代码。仅在观察到性能要求未得到满足并确定瓶颈后才进行优化。

来到SO并询问A是否比B快，这有很多原因，包括但不限于：

这取决于应用程序，没有人通常可以访问。在它正在使用的上下文中分析和分析它。确保它是一个实际上值得优化的瓶颈。
关于速度问题的这类问题通常表明OP认为他们关心效率但不愿意描述并且没有定义性能要求。在表面下，这通常是一个红旗，OP正朝着错误的道路前进。

我知道这是一个老问题，但最近出现了;我相信这值得补充。

Answer 6

在这里您可以看到将boolean [] []三角矩阵与BitSet []三角矩阵进行比较的内存/时间基准。

我创建，设置和读取（size *（size-1）/ 2）值并比较内存使用情况和时间...

希望获得帮助...

这是代码...（只是一个很脏的测试代码，对不起；）

import java.util.BitSet;
import java.util.Date;

public class BooleanBitSetProfiler {

    Runtime runtime;
    int sum = 0;
    public void doIt() {

        runtime = Runtime.getRuntime();
        long[][] bitsetMatrix = new long[30][2];
        long[][] booleanMatrix = new long[30][2];
        int size = 1000;
        for (int i = 0; i < booleanMatrix.length; i++) {
            booleanMatrix[i] = testBooleanMatrix(size);
            bitsetMatrix[i] = testBitSet(size);
            size += 2000;
        }
        int debug = 1;
        for (int j = 0; j < booleanMatrix.length; j++){
            System.out.print(booleanMatrix[j][0] + ";");
        }
        System.out.println();
        for (int j = 0; j < booleanMatrix.length; j++){
            System.out.print(booleanMatrix[j][1] + ";");
        }
        System.out.println();
        for (int j = 0; j < bitsetMatrix.length; j++){
            System.out.print(bitsetMatrix[j][0] + ";");
        }
        System.out.println();
        for (int j = 0; j < bitsetMatrix.length; j++){
            System.out.print(bitsetMatrix[j][1] + ";");
        }
        System.out.println();
    }

    private long memory () {
        return runtime.totalMemory() - runtime.freeMemory();
    }
    private long[] testBooleanMatrix(int size) {
        runtime.gc();
        long startTime = new Date().getTime();
        long startMemory = memory();
        boolean[][] matrix = new boolean[size][];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            matrix[i] = new boolean[size - i - 1];
        }
        long creationMemory = memory();
        long creationTime = new Date().getTime();
        for (int i = 0; i < size; i++)  {
            for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
                matrix[i][j] = i % 2 == 0;
            }
        }
        long setMemory = memory();
        long setTime = new Date().getTime();
        for (int i = 0; i < size; i++)  {
            for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
                if (matrix[i][j]) sum++;
            }
        }
        long readTime = new Date().getTime();
        System.out.println("Boolean[][] (size " + size + ")");
        System.out.println("Creation memory " + printMem(creationMemory-startMemory) + ", set memory " + printMem(setMemory-startMemory));
        System.out.println("Creation time " + printTime(creationTime-startTime) + ", set time " + printTime(setTime - creationTime) + " read time " + printTime(readTime - setTime) + "\n");
        runtime.gc();
        return new long[]{(setMemory-startMemory)/(1024*1024), (readTime-startTime)};
    }
    private long[] testBitSet(int size) {
        runtime.gc();
        long startTime = new Date().getTime();
        long startMemory = memory();
        BitSet[] matrix = new BitSet[size];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            matrix[i] = new BitSet(size - i - 1);
        }
        long creationMemory = memory();
        long creationTime = new Date().getTime();
        for (int i = 0; i < size; i++)  {
            for (int j = 0; j < matrix[i].size(); j++) {
                matrix[i].set(j, (i % 2 == 0));
            }
        }
        long setMemory = memory();
        long setTime = new Date().getTime();
        for (int i = 0; i < size; i++)  {
            for (int j = 0; j < matrix[i].size(); j++) {
                if (matrix[i].get(j)) sum++;
            }
        }
        long readTime = new Date().getTime();
        System.out.println("BitSet[] (size " + size + ")");
        System.out.println("Creation memory " + printMem(creationMemory-startMemory) + ", set memory " + printMem(setMemory-startMemory));
        System.out.println("Creation time " + printTime(creationTime-startTime) + ", set time " + printTime(setTime - creationTime) + " read time " + printTime(readTime - setTime) + "\n");
        runtime.gc();
        return new long[]{(setMemory-startMemory)/(1024*1024), (readTime-startTime)};
    }

    private String printMem(long mem) {
        mem = mem / (1024*1024);
        return mem + "MB";
    }
    private String printTime(long milis) {
        int seconds = (int) (milis / 1000);
        milis = milis % 1000;
        return seconds > 0 ? seconds + "s " + milis + "ms" : milis + "ms";
    }
}

Answer 7

从Java到CPU完全是特定于VM的。例如，它曾经是一个布尔值实际上是作为32位值实现的（很可能今天也是如此）。

除非你知道它最重要，否则你最好把代码写清楚，对它进行分析，然后修复那些速度慢或消耗大量内存的部分。

你可以随时去做。例如，我曾经决定不在字符串上调用.intern（），因为当我在分析器中运行代码时，它减慢了太多（尽管使用更少的内存）。

Answer 8

我相信BitSet具有更高的内存和CPU效率，它可以在内部将这些位打包成int，long或本机数据类型，而boolean []则需要每个数据位一个字节。另外，如果你要使用其他方法（和，或等），你会发现BitSet效率更高，因为不需要遍历数组的每个元素;改为使用按位数学。

boolean []与BitSet：哪个更有效？

8 个答案: