试着解释神奇的7循环

作为一名非计算机科班出身的程序员对计算机的底层架构知之甚少，开发也一直以Java程序为主，写代码的时候很少考虑底层操作系统和硬件什么的。

直到今天开始学习Disruptor框架，里面提到了很多Cache的相关内容，才发现Java程序原也应该懂得计算机结构等基础知识！学习到Cache Line的概念，突然想到了以前看到的神奇的提高循环执行速度的神奇的7！

64位机器的Cache Line中可以保存8个word, 这是不是和神奇的7有关系呢？

我的64位计算机现在装的是32位的系统，那对我来说是3比较起作用，还是7比较起作用呢？

于是有了如下的一个简单实验

package com.eric.learn.javacore.test;

public class FunLoop {
	public static void main(String[] args) {
		long[] huge_array = new long[(int) Math.pow(2, 25)];
		buildHugeArray(huge_array);
		
		sequenceVisit(huge_array);
		batchVisitBy3(huge_array);
		batchVisitBy7(huge_array);
	}
	
	private static void batchVisitBy3(long[] huge_array){
		long start = System.currentTimeMillis();
		long length = huge_array.length;
		long loop_times = length - length % 3;
		for(int i = 0; i < loop_times; i+= 3){
			long l = huge_array[i];
			l = huge_array[i + 1];
			l = huge_array[i + 2];
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("3 times batch visit cost " + (end -start) + " milliseconds");
	}

	private static void batchVisitBy7(long[] huge_array) {
		long start = System.currentTimeMillis();
		long length = huge_array.length;
		long loop_times = length - length % 7;
		for(int i = 0; i < loop_times; i+= 7){
			long l = huge_array[i];
			l = huge_array[i + 1];
			l = huge_array[i + 2];
			l = huge_array[i + 3];
			l = huge_array[i + 4];
			l = huge_array[i + 5];
			l = huge_array[i + 6];
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("7 times batch visit cost " + (end -start) + " milliseconds");
	}

	private static void sequenceVisit(long[] huge_array) {
		long start = System.currentTimeMillis();
		long length = huge_array.length;
		for(int i =0 ; i< length; i++){
			long l = huge_array[i];
		}
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("sequence visit cost " + (end -start) + " milliseconds");
	}

	private static void buildHugeArray(long[] huge_array) {
		for(int i=0; i < huge_array.length; i++){
			huge_array[i] = (long) (Math.random() * Integer.MAX_VALUE);
		}
	}
}

 

为了逻辑简单，在3或7批量的时候，忽略掉了最后的不再一个Loop内的内容。

然后是在我机器上的输出

 

sequence visit cost 50 milliseconds
7 times batch visit cost 17 milliseconds
3 times batch visit cost 30 milliseconds

 

还是跟最终的硬件结构相关！如果将来有了128位机器，那是不是最快的循环就是127了呢？