今天在專案效能測試過程中發現，某處程式碼通過ArrayList的contains()方法來檢查某個給定值是否存在於該ArrayList中的效能非常低（該ArrayList中有10萬個元素）。然後開始著手對其進行優化，下面主要介紹ArrayList的contains()方法的實現原理，以及優化後用來代替ArrayList的HashSet的contains()方法的實現原理，最後通過例項進行驗證優化效果。

1. 原理說明

1.1 ArrayList

　　ArrayList中contains()方法的實現過程：

　　contains()方法呼叫了indexOf()方法，indexOf()具體實現如下。從原始碼可以看出，該方法通過遍歷資料和比較元素的方式來判斷是否存在給定元素。當ArrayList中存放的元素非常多時，這種實現方式來判斷效率將非常低，後面通過例項來驗證。

1.2 HashSet

　　既然ArrayList的contains()方法存在效能問題，那麼就應該尋找改進的辦法。這裡推薦使用HashSet來代替ArrayList。
　　下面介紹HashSet的contains()方法的實現過程：

注：HashSet將元素存放在HashMap中（HashMap的key）

　　contains()方法呼叫HashMap的containsKey()方法

　　containsKey()方法呼叫getEntry()方法。在該方法中，首先根據key計算hash值，然後從HashMap中取出該hash值對應的連結串列（連結串列的元素個數將很少），再通過變數該連結串列判斷是否存在給定值。這種實現方式效率將比ArrayList的實現方法效率高非常多。

2. 例項驗證

2.1 測試ArrayList

程式碼：

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
    // 存入100000個數據
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        arrayList.add("test" + i);
    }

    // 驗證300000個數據（其中20000不存在）      
    long beginTime = System.currentTimeMillis();        for
 
 (int i = 0; i < 300000; i++) {
        arrayList.contains("test" + i);
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("cost time: " + (endTime - beginTime) + "ms");
}

列印結果：
cost time: 182210ms

2.2 測試HashSet

程式碼：

public static void main(String[] args) {

    Set<String> hashSet = new HashSet<>();
    // 存入100000個數據
    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        hashSet.add("test" + i);
    }

    // 驗證300000個數據（其中20000不存在）
    long beginTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 300000; i++) {
        hashSet.contains("test" + i);
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("cost time: " + (endTime - beginTime) + "ms");
}

列印結果：
cost time: 49ms

3. 總結

　　通過第二節的例項可以看出，使用ArrayList的contains()耗時是使用HashSet的contains()方法的30多倍。具體原因可以參考第一節中的原理分析。