Java代碼性能優(yōu)化總結(jié)

代碼優(yōu)化的目標:

  1. 減小代碼的體積
  2. 提高代碼的運行效率
  1. 盡量指定類喜德,方法的final的修飾符
  2. 盡量重用對象
  3. 盡可能使用局部變量
  4. 及時關(guān)閉流
  5. 盡量減少對變量的重復(fù)計算,例如:
for (int i = 0; i < list.size(); i++)

{...}

應(yīng)該替換為

for (int i = 0, int length = list.size(); i < length; i++)

{...}
  1. 盡量使用懶加載策略,在需要的時候再創(chuàng)建沿癞,例如
String str = "aaa";
if ( i == 1){
  list.add(str);
}
//建議替換為
if ( i == 1){
  String str = "aaa";
  list.add(str);
}
  1. 慎用異常

    異常對性能不利敲街。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象砌梆,Throwable接口的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用名為fillInStackTrace()的本地同步方法课蔬,fillInStackTrace()方法檢查堆棧弛说,收集調(diào)用跟蹤信息。只要有異常被拋出艾恼,Java虛擬機就必須調(diào)整調(diào)用堆棧,因為在處理過程中創(chuàng)建了一個新的對象麸锉。異常只能用于錯誤處理钠绍,不應(yīng)該用來控制程序流程。

  2. 不要在循環(huán)中使用try…catch…花沉,應(yīng)該把其放在最外層

    除非不得已柳爽。

  3. 如果能估計到待添加的內(nèi)容長度,為底層以數(shù)組方式實現(xiàn)的集合碱屁、工具類指定初始長度

    比如ArrayList磷脯、LinkedLlist、StringBuilder娩脾、StringBuffer赵誓、HashMap、HashSet等等柿赊,

  4. 當復(fù)制大量數(shù)據(jù)時俩功,使用System.arraycopy()命令

  5. 乘法和除法使用移位操作

    for (val = 0; val < 100000; val += 5){
      a = val * 8;
      b = val / 2;
    }
    
    //可以用如下
    
    for (val = 0; val < 100000; val += 5){
      a = val << 3;
      b = val >> 1;
    }
    //移位操作雖然快,但是可能會使代碼不太好理解碰声,因此最好加上相應(yīng)的注釋诡蜓。
    
  6. 循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對象引用

    for ( i = 0; i < 10;i++){
      Object o = new Object();
    }
    
    // 可以使用如下
    
    Object o = null;
    for ( i = 0; i < 10;i++){
      o = new Object();
    }
    
  7. 基于效率和類型檢查的考慮,應(yīng)該盡可能使用數(shù)組胰挑,無法確定數(shù)組大小時才使用ArrayList

  8. 盡量使用HashMap蔓罚、ArrayList椿肩、StringBuilder,除非線程安全需要豺谈,否則不推薦使用Hashtable覆旱、Vector、StringBuffer核无,后三者由于使用同步機制而導(dǎo)致了性能開銷

  9. 不要將數(shù)組聲明為public static final

    因為這毫無意義扣唱,這樣只是定義了引用為static final,數(shù)組的內(nèi)容還是可以隨意改變的团南,將數(shù)組聲明為public更是一個安全漏洞噪沙,這意味著這個數(shù)組可以被外部類所改變

  10. 盡量在合適的場合使用單例

    使用單例可以減輕加載的負擔(dān)、縮短加載的時間吐根、提高加載的效率正歼,但并不是所有地方都適用于單例,簡單來說拷橘,單例主要適用于以下三個方面:

    (1)控制資源的使用局义,通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問

    (2)控制實例的產(chǎn)生,以達到節(jié)約資源的目的

    (3)控制數(shù)據(jù)的共享冗疮,在不建立直接關(guān)聯(lián)的條件下萄唇,讓多個不相關(guān)的進程或線程之間實現(xiàn)通信

  11. 盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

  12. 及時清除不再需要的會話(有問題)

    為了清除不再活動的會話,許多應(yīng)用服務(wù)器都有默認的會話超時時間术幔,一般為30分鐘另萤。當應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多的會話時,如果內(nèi)存不足诅挑,那么操作系統(tǒng)會把部分數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤四敞,應(yīng)用服務(wù)器也可能根據(jù)MRU(最近最頻繁使用)算法把部分不活躍的會話轉(zhuǎn)儲到磁盤,甚至可能拋出內(nèi)存不足的異常拔妥。如果會話要被轉(zhuǎn)儲到磁盤忿危,那么必須要先被序列化,在大規(guī)模集群中没龙,對對象進行序列化的代價是很昂貴的铺厨。因此,當會話不再需要時兜畸,應(yīng)當及時調(diào)用HttpSession的invalidate()方法清除會話努释。

  13. 實現(xiàn)RandomAccess接口的集合比如ArrayList,應(yīng)當使用最普通的for循環(huán)而不是foreach循環(huán)來遍歷

    這是JDK推薦給用戶的咬摇。JDK API對于RandomAccess接口的解釋是:實現(xiàn)RandomAccess接口用來表明其支持快速隨機訪問伐蒂,此接口的主要目的是允許一般的算法更改其行為,從而將其應(yīng)用到隨機或連續(xù)訪問列表時能提供良好的性能肛鹏。實際經(jīng)驗表明逸邦,實現(xiàn)RandomAccess接口的類實例恩沛,假如是隨機訪問的,使用普通for循環(huán)效率將高于使用foreach循環(huán)缕减;反過來雷客,如果是順序訪問的,則使用Iterator會效率更高桥狡〗寥梗可以使用類似如下的代碼作判斷:

    if (list instanceof RandomAccess){ 
      
        for (int i = 0; i < list.size(); i++){
        
        }
      
    }else{
    
        Iterator<?> iterator = list.iterable(); 
        while (iterator.hasNext()){
          iterator.next()
        }
    
    }
    

    foreach循環(huán)的底層實現(xiàn)原理就是迭代器Iterator,參見Java語法糖1:可變長度參數(shù)以及foreach循環(huán)原理裹芝。所以后半句”反過來部逮,如果是順序訪問的,則使用Iterator會效率更高”的意思就是順序訪問的那些類實例嫂易,使用foreach循環(huán)去遍歷兄朋。

  14. 使用同步代碼塊替代同步方法

    這點在多線程模塊中的synchronized鎖方法塊一文中已經(jīng)講得很清楚了,除非能確定一整個方法都是需要進行同步的怜械,否則盡量使用同步代碼塊颅和,避免對那些不需要進行同步的代碼也進行了同步,影響了代碼執(zhí)行效率缕允。

  15. 將常量聲明為static final峡扩,并以大寫命名

    這樣在編譯期間就可以把這些內(nèi)容放入常量池中,避免運行期間計算生成常量的值灼芭。另外有额,將常量的名字以大寫命名也可以方便區(qū)分出常量與變量

  16. 不要創(chuàng)建一些不使用的對象,不要導(dǎo)入一些不使用的類

    這毫無意義彼绷,如果代碼中出現(xiàn)”The value of the local variable i is not used”、”The import java.util is never used”茴迁,那么請刪除這些無用的內(nèi)容

  17. 程序運行過程中避免使用反射

    關(guān)于寄悯,請參見反射。反射是Java提供給用戶一個很強大的功能堕义,功能強大往往意味著效率不高猜旬。不建議在程序運行過程中使用尤其是頻繁使用反射機制,特別是Method的invoke方法倦卖,如果確實有必要洒擦,一種建議性的做法是將那些需要通過反射加載的類在項目啟動的時候通過反射實例化出一個對象并放入內(nèi)存—-用戶只關(guān)心和對端交互的時候獲取最快的響應(yīng)速度,并不關(guān)心對端的項目啟動花多久時間怕膛。

  18. 使用數(shù)據(jù)庫連接池和線程池

    這兩個池都是用于重用對象的熟嫩,前者可以避免頻繁地打開和關(guān)閉連接,后者可以避免頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程

  19. 使用帶緩沖的輸入輸出流進行IO操作

    帶緩沖的輸入輸出流褐捻,即BufferedReader掸茅、BufferedWriter椅邓、BufferedInputStream、BufferedOutputStream昧狮,這可以極大地提升IO效率

  20. 順序插入和隨機訪問比較多的場景使用ArrayList景馁,元素刪除和中間插入比較多的場景使用LinkedList

  21. 不要讓public方法中有太多的形參

    public方法即對外提供的方法,如果給這些方法太多形參的話主要有兩點壞處:

    1逗鸣、違反了面向?qū)ο蟮木幊趟枷牒献。琂ava講求一切都是對象,太多的形參撒璧,和面向?qū)ο蟮木幊趟枷氩⒉黄鹾?/p>

    2透葛、參數(shù)太多勢必導(dǎo)致方法調(diào)用的出錯概率增加

    至于這個”太多”指的是多少個,3沪悲、4個吧获洲。比如我們用JDBC寫一個insertStudentInfo方法,有10個學(xué)生信息字段要插如Student表中殿如,可以把這10個參數(shù)封裝在一個實體類中贡珊,作為insert方法的形參

  22. 字符串變量和字符串常量equals的時候?qū)⒆址A繉懺谇懊?/p>

    String str = "123";
    if (str.equals("123")) {
    
    ...
    
    }
    
    //修改為
    
    String str = "123";
    if ("123".equals(str))
    
    {
    
    ...
    
    }// 主要作用是避免空指針
    
  23. 請知道,在java中if (i == 1)和if (1 == i)是沒有區(qū)別的涉馁,但從閱讀習(xí)慣上講门岔,建議使用前者

    平時有人問,”if (i == 1)”和”if (1== i)”有沒有區(qū)別烤送,這就要從C/C++講起寒随。

  24. 不要對數(shù)組使用toString()方法

    看一下對數(shù)組使用toString()打印出來的是什么:

    public static void main(String[] args)
    
    { int[] is = new int[]{1, 2, 3};
    
    System.out.println(is.toString());
    
    }
    //結(jié)果是
    
    [I@18a992f
    

    本意是想打印出數(shù)組內(nèi)容,卻有可能因為數(shù)組引用is為空而導(dǎo)致空指針異常帮坚。不過雖然對數(shù)組toString()沒有意義妻往,但是對集合toString()是可以打印出集合里面的內(nèi)容的,因為集合的父類AbstractCollections重寫了Object的toString()方法试和。

  25. 不要對超出范圍的基本數(shù)據(jù)類型做向下強制轉(zhuǎn)型

    這絕不會得到想要的結(jié)果:

    public static void main(String[] args)
    { 
    
    long l = 12345678901234L;
    
    int i = (int)l;
    
    System.out.println(i);
    
    }
    //結(jié)果
    //我們可能期望得到其中的某幾位讯泣,但是結(jié)果卻是:
    
    1942892530
    

    解釋一下。Java中l(wèi)ong是8個字節(jié)64位的阅悍,所以12345678901234在計算機中的表示應(yīng)該是:

    0000 0000 0000 0000 0000 1011 0011 1010 0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010

    一個int型數(shù)據(jù)是4個字節(jié)32位的好渠,從低位取出上面這串二進制數(shù)據(jù)的前32位是:

    0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010

    這串二進制表示為十進制1942892530,所以就是我們上面的控制臺上輸出的內(nèi)容节视。從這個例子上還能順便得到兩個結(jié)論:

    1拳锚、整型默認的數(shù)據(jù)類型是int,long l = 12345678901234L寻行,這個數(shù)字已經(jīng)超出了int的范圍了霍掺,所以最后有一個L,表示這是一個long型數(shù)。順便抗楔,浮點型的默認類型是double棋凳,所以定義float的時候要寫成””float f = 3.5f”

    2、接下來再寫一句”int ii = l + i;”會報錯连躏,因為long + int是一個long剩岳,不能賦值給int

  26. 公用的集合類中不使用的數(shù)據(jù)一定要及時remove掉

    如果一個集合類是公用的(也就是說不是方法里面的屬性),那么這個集合里面的元素是不會自動釋放的入热,因為始終有引用指向它們拍棕。所以,如果公用集合里面的某些數(shù)據(jù)不使用而不去remove掉它們勺良,那么將會造成這個公用集合不斷增大绰播,使得系統(tǒng)有內(nèi)存泄露的隱患。

  27. 把一個基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為字符串尚困,基本數(shù)據(jù)類型.toString()是最快的方式蠢箩、String.valueOf(數(shù)據(jù))次之、數(shù)據(jù)+””最慢

    把一個基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為一般有三種方式事甜,我有一個Integer型數(shù)據(jù)i谬泌,可以使用i.toString()、String.valueOf(i)逻谦、i+””三種方式掌实,三種方式的效率如何,看一個測試:

    public static void main(String[] args)
    
    { 
    
    int loopTime = 50000;
    
    Integer i = 0; long startTime = System.currentTimeMillis(); for (int j = 0; j < loopTime; j++)
    
    {
    
    String str = String.valueOf(i);
    
    }
    
    System.out.println("String.valueOf():" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");
    
    startTime = System.currentTimeMillis(); for (int j = 0; j < loopTime; j++)
    
    {
    
    String str = i.toString();
    
    }
    
    System.out.println("Integer.toString():" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");
    
    startTime = System.currentTimeMillis(); for (int j = 0; j < loopTime; j++)
    
    {
    
    String str = i + "";
    
    }
    
    System.out.println("i + \"\":" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");
    
    }
    
    //運行結(jié)果為:
    String.valueOf():11ms 
    Integer.toString():5ms 
    i + "":25ms
    

    所以以后遇到把一個基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為String的時候邦马,優(yōu)先考慮使用toString()方法贱鼻。至于為什么,很簡單:

    1滋将、String.valueOf()方法底層調(diào)用了Integer.toString()方法邻悬,但是會在調(diào)用前做空判斷

    2、Integer.toString()方法就不說了随闽,直接調(diào)用了

    3拘悦、i + “”底層使用了StringBuilder實現(xiàn),先用append方法拼接橱脸,再用toString()方法獲取字符串

    三者對比下來,明顯是2最快分苇、1次之添诉、3最慢

  28. 使用最有效率的方式去遍歷Map

    遍歷Map的方式有很多,通常場景下我們需要的是遍歷Map中的Key和Value医寿,那么推薦使用的栏赴、效率最高的方式是:

    public static void main(String[] args)
    
    {
            HashMap<String, String> hm = new HashMap<String, String>();
            hm.put("111", "222");
    
            Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = hm.entrySet();
    
            Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = entrySet.iterator();
            while (iter.hasNext())
            {
                Map.Entry<String, String> entry = iter.next();
    
                System.out.println(entry.getKey() + "\t" + entry.getValue());
    
            }
    
    }
    

    如果只是想遍歷一下這個Map的key值,那用”Set keySet = hm.keySet();”會比較合適一些

  29. 對資源的close()建議分開操作

    try{
    
    XXX.close();
    
    YYY.close();
    
    }catch (Exception e)
    
    {
    
    ...
    
    }
    //可以修改為
    try{
      XXX.close(); 
    }catch (Exception e)
    {
      ... }
    
    try{
      YYY.close(); 
    }catch (Exception e) 
    { ... }
    

    雖然有些麻煩靖秩,卻能避免資源泄露须眷。我們想竖瘾,如果沒有修改過的代碼,萬一XXX.close()拋異常了花颗,那么就進入了cath塊中了捕传,YYY.close()不會執(zhí)行,YYY這塊資源就不會回收了扩劝,一直占用著庸论,這樣的代碼一多,是可能引起資源句柄泄露的棒呛。而改為下面的寫法之后聂示,就保證了無論如何XXX和YYY都會被close掉。

    ?

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