Warum ist die Animation meines Swing-Cars so langsam, wenn viele Autos hinzugefügt werden?

Swing-Animation läuft extrem langsam

Problem: Starke Verlangsamung beim Hinzufügen mehrerer JPanel-Darstellungen von simulierten Autos innerhalb eines Swing Animation.

Beschreibung:

Eine diskrete Ereignissimulation mit Autoankünften wird mit Java Swing implementiert. Eine Autoklasse repräsentiert einzelne Fahrzeuge mit relevanten Attributen wie aktueller Position und Geschwindigkeit. Bei jedem geplanten Autoankunftsereignis wird ein Car-Objekt zu einer ArrayList in der Model-Klasse hinzugefügt.

In der View-Klasse iteriert ein separater Thread kontinuierlich durch die ArrayList der Car-Objekte und ruft deren move()-Methoden auf Aktualisieren ihrer JPanel-Darstellungen.

Problem:

Zunächst ist die Animation einiger Autos, die sich entlang einer Straße bewegen glatt. Mit zunehmender Anzahl an Autos wird die Animation jedoch schmerzhaft langsam.

Analyse:

Die vermutete Ursache für den Leistungsabfall liegt im übermäßigen Zugriff auf die ArrayList. Die Position jedes Autos wird durch Aufrufen der Methode move() aktualisiert, was erfordert, dass das System das Objekt aus der ArrayList abruft und dann seine Attribute ändert. Dieser sich wiederholende Prozess wird mit zunehmender Anzahl von Objekten immer ineffizienter.

Lösung:

Anstatt wiederholt auf die ArrayList zuzugreifen, eine Datenstruktur, die ein schnelleres Suchen und Abrufen ermöglicht von Objekten wird empfohlen. Eine geeignete Option könnte eine HashMap sein, bei der jedes Car-Objekt einem eindeutigen Schlüssel (z. B. seiner Kennung) zugeordnet wird. Durch die Verwendung einer HashMap kann der Abruf der Position eines Autos in konstanter Zeit (O(1)) erfolgen, unabhängig von der Anzahl der Objekte in der Liste. Darüber hinaus kann die regelmäßige Speicherbereinigung genutzt werden, um unnötige Objekte aus der ArrayList zu entfernen und die Speichernutzung zu optimieren.

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