Java中if else分支顺序是否影响性能？高频条件前置是否更优

有开发者提出疑问：将最可能命中的条件放在if else分支最前，是否能获得更高的执行效率？
两种典型写法对比如下：

• 高概率命中条件放在if分支：

if (condition == more likely condition) {}
else /** condition == rare condition **/ {}

• 低概率命中条件放在if分支：

if (condition == rare condition) {}
else /** condition == more likely condition **/ {}

该开发者最初猜测：无论代码中分支编写顺序如何，JIT编译器都应该能完成对应分支优化，但始终没有查询到相关官方文档说明，因此自行编写JMH基准测试代码开展验证。
测试的验证逻辑很明确：如果分支顺序确实存在性能影响，那么bias=0.9（即if (zeroOrOne == 1)分支命中概率为0.9）场景下的吞吐量，应当显著高于bias=0.1（即else分支命中概率为0.9）的场景。

基准测试代码 #

public class BranchBench {
    @Param({ "0.02", "0.1", "0.9", "0.98", })
    private double bias;

    @Param("10000")
    private int count;

    private final List<Byte> randomZeroOnes = new ArrayList<>(count);

    @Setup
    public void setup() {
        Random r = new Random(12345);

        for (int c = 0; c < count; c++) {
            byte zeroOrOne = (byte) (c < (bias * count) ? 1 : 0);
            randomZeroOnes.add(zeroOrOne);
        }
        Collections.shuffle(randomZeroOnes, r);
    }

    @Benchmark
    public int static_ID_ifElse() {
        int i = 0;
        for (final Byte zeroOrOne : randomZeroOnes) {
            if (zeroOrOne == 1) {
                i++;
            } else {
                i--;
            }
        }
        return i;
    }
}

测试结果 #

Benchmark                     (bias)  (count)   Mode  Cnt    Score   Error   Units
BranchBench.static_ID_ifElse    0.02    10000  thrpt   15  137.409 ± 1.376  ops/ms
BranchBench.static_ID_ifElse     0.1    10000  thrpt   15  129.277 ± 1.552  ops/ms
BranchBench.static_ID_ifElse     0.9    10000  thrpt   15  125.640 ± 5.858  ops/ms
BranchBench.static_ID_ifElse    0.98    10000  thrpt   15  137.427 ± 2.396  ops/ms

初步结论 #

从测试数据来看，没有强有力的证据表明if else的编写顺序会对性能产生可观测的影响：高概率分支在if块、高概率分支在else块的两组对照场景中，吞吐量没有出现符合“顺序影响性能”假设的显著差距，符合最初“JIT会自动完成分支优化”的猜测。日常开发中不需要为了微乎其微的性能收益刻意调整if else分支顺序，优先保证代码可读性即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者waynewing