データ型をあまり気にせずに (つまり、重複するコードをあまり使わずに) いくつかの画像分析アルゴリズムを実装するために、Java でプリミティブ配列のビジター パターンを設定しています。
以下の例では、2 種類の訪問者を定義しています。
visitメソッドのシグネチャが存在するプリミティブ型visit(int, int double)visitメソッドのシグネチャがvisit(int, int Double).
これとは別に、両方の訪問者はまったく同じ操作を行います。私のアイデアは、ボックス化/ボックス化解除のコストを試して測定することでした.
だからここに完全なプログラムがあります
public class VisitorsBenchmark {
public interface Array2DGenericVisitor<TYPE, RET> {
void begin(int width, int height);
RET end();
void visit(int x, int y, TYPE value);
}
public interface Array2DPrimitiveVisitor<RET> {
void begin(final int width, final int height);
RET end();
void visit(final int x, final int y, final double value);
}
public static <RET>
RET
accept(final int width,
final int height,
final double[] data,
final Array2DGenericVisitor<Double, RET> visitor) {
final int size = width * height;
visitor.begin(width, height);
for (int i = 0, x = 0, y = 0; i < size; i++) {
visitor.visit(x, y, data[i]);
x++;
if (x == width) {
x = 0;
y++;
if (y == height) {
y = 0;
}
}
}
return visitor.end();
}
public static <RET> RET accept(final int width,
final int height,
final double[] data,
final Array2DPrimitiveVisitor<RET> visitor) {
final int size = width * height;
visitor.begin(width, height);
for (int i = 0, x = 0, y = 0; i < size; i++) {
visitor.visit(x, y, data[i]);
x++;
if (x == width) {
x = 0;
y++;
if (y == height) {
y = 0;
}
}
}
return visitor.end();
}
private static final Array2DGenericVisitor<Double, double[]> generic;
private static final Array2DPrimitiveVisitor<double[]> primitive;
static {
generic = new Array2DGenericVisitor<Double, double[]>() {
private double[] sum;
@Override
public void begin(final int width, final int height) {
final int length = (int) Math.ceil(Math.hypot(WIDTH, HEIGHT));
sum = new double[length];
}
@Override
public void visit(final int x, final int y, final Double value) {
final int r = (int) Math.round(Math.sqrt(x * x + y * y));
sum[r] += value;
}
@Override
public double[] end() {
return sum;
}
};
primitive = new Array2DPrimitiveVisitor<double[]>() {
private double[] sum;
@Override
public void begin(final int width, final int height) {
final int length = (int) Math.ceil(Math.hypot(WIDTH, HEIGHT));
sum = new double[length];
}
@Override
public void visit(final int x, final int y, final double value) {
final int r = (int) Math.round(Math.sqrt(x * x + y * y));
sum[r] += value;
}
@Override
public double[] end() {
return sum;
}
};
}
private static final int WIDTH = 300;
private static final int HEIGHT = 300;
private static final int NUM_ITERATIONS_PREHEATING = 10000;
private static final int NUM_ITERATIONS_BENCHMARKING = 10000;
public static void main(String[] args) {
final double[] data = new double[WIDTH * HEIGHT];
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
data[i] = Math.random();
}
/*
* Pre-heating.
*/
for (int i = 0; i < NUM_ITERATIONS_PREHEATING; i++) {
accept(WIDTH, HEIGHT, data, generic);
}
for (int i = 0; i < NUM_ITERATIONS_PREHEATING; i++) {
accept(WIDTH, HEIGHT, data, primitive);
}
/*
* Benchmarking proper.
*/
double[] sumPrimitive = null;
double[] sumGeneric = null;
double aux = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < NUM_ITERATIONS_BENCHMARKING; i++) {
sumGeneric = accept(WIDTH, HEIGHT, data, generic);
}
final double timeGeneric = System.nanoTime() - aux;
aux = System.nanoTime();
for (int i = 0; i < NUM_ITERATIONS_BENCHMARKING; i++) {
sumPrimitive = accept(WIDTH, HEIGHT, data, primitive);
}
final double timePrimitive = System.nanoTime() - aux;
System.out.println("prim = " + timePrimitive);
System.out.println("generic = " + timeGeneric);
System.out.println("generic / primitive = "
+ (timeGeneric / timePrimitive));
}
}
私は JIT が非常に巧妙であることを知っているので、両方の訪問者が同じようにうまく機能したことにあまり驚きませんでした。さらに驚くべきことは、ジェネリックビジターがプリミティブよりもわずかに高速に動作するように見えることです。これは予想外です。ベンチマークが難しい場合があることはわかっているので、何か間違ったことをしたに違いありません。エラーを見つけることができますか？
助けてくれてありがとう!!! セバスチャン
[編集]コードを更新して、予熱段階を考慮しました (JIT コンパイラーがその作業を行えるようにするため)。これは結果を変更せず、一貫して 1 未満 (0.95 - 0.98) です。