在JAVA程序中,性能問題的大部分原因并不在于JAVA語言埋合,而是程序本身备徐。養(yǎng)成良好的編碼習慣非常重要,能夠顯著地提升程序性能甚颂。文末有整理好的相關面試文件蜜猾,可以免費獲取秀菱。
性能優(yōu)化的50個細節(jié)
1. 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,縮短加載的時間蹭睡,提高加載的效率衍菱,但并不是所有地方都適用于單例,簡單來說肩豁,單例主要適用于以下三個方面:
第一脊串,控制資源的使用,通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問清钥;
第二琼锋,控制實例的產生,以達到節(jié)約資源的目的祟昭;
第三缕坎,控制數(shù)據(jù)共享,在不建立直接關聯(lián)的條件下篡悟,讓多個不相關的進程或線程之間實現(xiàn)通信念赶。
2. 盡量避免隨意使用靜態(tài)變量
當某個對象被定義為static變量所引用,那么GC通常是不會回收這個對象所占有的內存恰力,如
public class A{
private static B b = new B();
}
此時靜態(tài)變量b的生命周期與A類同步叉谜,如果A類不會卸載,那么b對象會常駐內存踩萎,直到程序終止停局。
3. 盡量避免過多過常地創(chuàng)建Java對象
盡量避免在經常調用的方法,循環(huán)中new對象香府,由于系統(tǒng)不僅要花費時間來創(chuàng)建對象董栽,而且還要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理,在我們可以控制的范圍內企孩,最大限度地重用對象锭碳,最好能用基本的數(shù)據(jù)類型或數(shù)組來替代對象。
4. 盡量使用final修飾符
帶有final修飾符的類是不可派生的勿璃。在JAVA核心API中擒抛,有許多應用final的例子,例如java补疑、lang歧沪、String,為String類指定final防止了使用者覆蓋length()方法莲组。另外诊胞,如果一個類是final的,則該類所有方法都是final的锹杈。java編譯器會尋找機會內聯(lián)(inline)所有的final方法(這和具體的編譯器實現(xiàn)有關)撵孤,此舉能夠使性能平均提高50%迈着。
如:讓訪問實例內變量的getter/setter方法變成”final:
簡單的getter/setter方法應該被置成final,這會告訴編譯器邪码,這個方法不會被重載寥假,所以,可以變成”inlined”,例子:
5. 盡量使用局部變量
調用方法時傳遞的參數(shù)以及在調用中創(chuàng)建的臨時變量都保存在棧(Stack)中霞扬,速度較快题山;其他變量纹烹,如靜態(tài)變量氨淌、實例變量等猎荠,都在堆(Heap)中創(chuàng)建,速度較慢斧拍。
6. 盡量處理好包裝類型和基本類型兩者的使用場所
雖然包裝類型和基本類型在使用過程中是可以相互轉換雀扶,但它們兩者所產生的內存區(qū)域是完全不同的,基本類型數(shù)據(jù)產生和處理都在棧中處理肆汹,包裝類型是對象愚墓,是在堆中產生實例。在集合類對象昂勉,有對象方面需要的處理適用包裝類型浪册,其他的處理提倡使用基本類型。
7. 慎用synchronized岗照,盡量減小synchronize的方法
都知道村象,實現(xiàn)同步是要很大的系統(tǒng)開銷作為代價的,甚至可能造成死鎖攒至,所以盡量避免無謂的同步控制厚者。synchronize方法被調用時,直接會把當前對象鎖了迫吐,在方法執(zhí)行完之前其他線程無法調用當前對象的其他方法库菲。所以,synchronize的方法盡量減小志膀,并且應盡量使用方法同步代替代碼塊同步熙宇。
9. 盡量不要使用finalize方法
實際上,將資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇梧却,由于GC的工作量很大奇颠,尤其是回收Young代內存時败去,大都會引起應用程序暫停放航,所以再選擇使用finalize方法進行資源清理,會導致GC負擔更大圆裕,程序運行效率更差广鳍。
10. 盡量使用基本數(shù)據(jù)類型代替對象
String str = "hello";
上面這種方式會創(chuàng)建一個“hello”字符串荆几,而且JVM的字符緩存池還會緩存這個字符串;
String str = new String("hello");
此時程序除創(chuàng)建字符串外赊时,str所引用的String對象底層還包含一個char[]數(shù)組吨铸,這個char[]數(shù)組依次存放了h,e,l,l,o
11. 多線程在未發(fā)生線程安全前提下應盡量使用HashMap、ArrayList
HashTable祖秒、Vector等使用了同步機制诞吱,降低了性能。
12. 盡量合理的創(chuàng)建HashMap
當你要創(chuàng)建一個比較大的hashMap時竭缝,充分利用這個構造函數(shù)
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor);
避免HashMap多次進行了hash重構,擴容是一件很耗費性能的事房维,在默認中initialCapacity只有16,而loadFactor是 0.75抬纸,需要多大的容量咙俩,你最好能準確的估計你所需要的最佳大小,同樣的Hashtable湿故,Vectors也是一樣的道理阿趁。
13. 盡量減少對變量的重復計算
如:
for(int i=0;i
應該改為:
for(int i=0,len=list.size();i
并且在循環(huán)中應該避免使用復雜的表達式,在循環(huán)中坛猪,循環(huán)條件會被反復計算脖阵,如果不使用復雜表達式,而使循環(huán)條件值不變的話墅茉,程序將會運行的更快独撇。
14. 盡量避免不必要的創(chuàng)建
如:
A a = new A();
if(i==1){
list.add(a);
}
應該改為:
if(i==1){
A a = new A();
list.add(a);
}
15. 盡量在finally塊中釋放資源
程序中使用到的資源應當被釋放,以避免資源泄漏躁锁,這最好在finally塊中去做纷铣。不管程序執(zhí)行的結果如何,finally塊總是會執(zhí)行的战转,以確保資源的正確關閉搜立。
16. 盡量使用移位來代替'a/b'的操作
"/"是一個代價很高的操作,使用移位的操作將會更快和更有效
如:
int num = a / 4;
int num = a / 8;
應該改為:
int num = a >> 2;
int num = a >> 3;
但注意的是使用移位應添加注釋槐秧,因為移位操作不直觀啄踊,比較難理解。
17.盡量使用移位來代替'a*b'的操作
同樣的刁标,對于'*'操作颠通,使用移位的操作將會更快和更有效
如:
int num = a * 4;
int num = a * 8;
應該改為:
int num = a << 2;
int num = a << 3;
18. 盡量確定StringBuffer的容量
StringBuffer 的構造器會創(chuàng)建一個默認大小(通常是16)的字符數(shù)組膀懈。在使用中顿锰,如果超出這個大小,就會重新分配內存,創(chuàng)建一個更大的數(shù)組硼控,并將原先的數(shù)組復制過來刘陶,再丟棄舊的數(shù)組。在大多數(shù)情況下牢撼,你可以在創(chuàng)建 StringBuffer的時候指定大小匙隔,這樣就避免了在容量不夠的時候自動增長,以提高性能熏版。
如:
StringBuffer buffer = new StringBuffer(1000);
19. 盡量早釋放無用對象的引用
大部分時纷责,方法局部引用變量所引用的對象會隨著方法結束而變成垃圾,因此撼短,大部分時候程序無需將局部碰逸,引用變量顯式設為null。
例如:
Java代碼
Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
}
上面這個就沒必要了阔加,隨著方法test()的執(zhí)行完成饵史,程序中obj引用變量的作用域就結束了。但是如果是改成下面:
Java代碼
這時候就有必要將obj賦值為null胜榔,可以盡早的釋放對Object對象的引用胳喷。
20. 盡量避免使用二維數(shù)組
二維數(shù)據(jù)占用的內存空間比一維數(shù)組多得多,大概10倍以上夭织。
21. 盡量避免使用split
除非是必須的吭露,否則應該避免使用split,split由于支持正則表達式尊惰,所以效率比較低讲竿,如果是頻繁的幾十,幾百萬的調用將會耗費大量資源弄屡,如果確實需要頻繁的調用split题禀,可以考慮使用apache的StringUtils.split(string,char),頻繁split的可以緩存結果膀捷。
22. ArrayList & LinkedList
一個是線性表迈嘹,一個是鏈表,一句話全庸,隨機查詢盡量使用ArrayList秀仲,ArrayList優(yōu)于LinkedList,LinkedList還要移動指針壶笼,添加刪除的操作LinkedList優(yōu)于ArrayList神僵,ArrayList還要移動數(shù)據(jù),不過這是理論性分析覆劈,事實未必如此保礼,重要的是理解好2者得數(shù)據(jù)結構沛励,對癥下藥。
23. 盡量使用System.arraycopy ()代替通過來循環(huán)復制數(shù)組
System.arraycopy() 要比通過循環(huán)來復制數(shù)組快的多氓英。
24. 盡量緩存經常使用的對象
盡可能將經常使用的對象進行緩存侯勉,可以使用數(shù)組鹦筹,或HashMap的容器來進行緩存铝阐,但這種方式可能導致系統(tǒng)占用過多的緩存,性能下降铐拐,推薦可以使用一些第三方的開源工具徘键,如EhCache,Oscache進行緩存遍蟋,他們基本都實現(xiàn)了FIFO/FLU等緩存算法吹害。
25. 盡量避免非常大的內存分配
有時候問題不是由當時的堆狀態(tài)造成的,而是因為分配失敗造成的虚青。分配的內存塊都必須是連續(xù)的它呀,而隨著堆越來越滿,找到較大的連續(xù)塊越來越困難棒厘。
26. 慎用異常
當創(chuàng)建一個異常時纵穿,需要收集一個棧跟蹤(stack track),這個棧跟蹤用于描述異常是在何處創(chuàng)建的奢人。構建這些棧跟蹤時需要為運行時棧做一份快照谓媒,正是這一部分開銷很大。當需要創(chuàng)建一個 Exception 時何乎,JVM 不得不說:先別動句惯,我想就您現(xiàn)在的樣子存一份快照,所以暫時停止入棧和出棧操作支救。棧跟蹤不只包含運行時棧中的一兩個元素抢野,而是包含這個棧中的每一個元素。
如果您創(chuàng)建一個 Exception 各墨,就得付出代價蒙保,好在捕獲異常開銷不大,因此可以使用 try-catch 將核心內容包起來欲主。從技術上講邓厕,你甚至可以隨意地拋出異常,而不用花費很大的代價扁瓢。招致性能損失的并不是 throw 操作——盡管在沒有預先創(chuàng)建異常的情況下就拋出異常是有點不尋常详恼。真正要花代價的是創(chuàng)建異常,幸運的是引几,好的編程習慣已教會我們昧互,不應該不管三七二十一就拋出異常挽铁。異常是為異常的情況而設計的,使用時也應該牢記這一原則敞掘。
27. 盡量重用對象
特別是String對象的使用中叽掘,出現(xiàn)字符串連接情況時應使用StringBuffer代替,由于系統(tǒng)不僅要花時間生成對象玖雁,以后可能還需要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理更扁。因此生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響。
28. 在java+Oracle的應用系統(tǒng)開發(fā)中赫冬,java中內嵌的SQL語言應盡量使用大寫形式浓镜,以減少Oracle解析器的解析負擔。
29. 在java編程過程中劲厌,進行數(shù)據(jù)庫連接膛薛,I/O流操作,在使用完畢后补鼻,及時關閉以釋放資源哄啄。因為對這些大對象的操作會造成系統(tǒng)大的開銷。
30. 過分的創(chuàng)建對象會消耗系統(tǒng)的大量內存风范,嚴重時咨跌,會導致內存泄漏,因此乌企,保證過期的對象的及時回收具有重要意義虑润。JVM的GC并非十分智能,因此建議在對象使用完畢后加酵,手動設置成null拳喻。
31. 在使用同步機制時,應盡量使用方法同步代替代碼塊同步猪腕。
32. 不要在循環(huán)中使用Try/Catch語句冗澈,應把Try/Catch放在循環(huán)最外層
Error是獲取系統(tǒng)錯誤的類,或者說是虛擬機錯誤的類陋葡。不是所有的錯誤Exception都能獲取到的亚亲,虛擬機報錯Exception就獲取不到,必須用Error獲取腐缤。
33. 不用new關鍵字創(chuàng)建對象的實例
用new關鍵詞創(chuàng)建類的實例時捌归,構造函數(shù)鏈中的所有構造函數(shù)都會被自動調用。但如果一個對象實現(xiàn)了Cloneable接口岭粤,我們可以調用它的clone()方法惜索。clone()方法不會調用任何類構造函數(shù)。
下面是Factory模式的一個典型實現(xiàn):
public static Credit getNewCredit()
{
return new Credit();
}
改進后的代碼使用clone()方法:
34. 不要將數(shù)組聲明為:public static final
35. HaspMap的遍歷:
利用散列值取出相應的Entry做比較得到結果剃浇,取得entry的值之后直接取key和value巾兆。
36. array(數(shù)組)和ArrayList的使用
array 數(shù)組效率最高猎物,但容量固定,無法動態(tài)改變角塑,ArrayList容量可以動態(tài)增長蔫磨,但犧牲了效率。
37. 單線程應盡量使用 HashMap, ArrayList,除非必要圃伶,否則不推薦使用HashTable,Vector堤如,它們使用了同步機制,而降低了性能留攒。
48. 盡量使用基本數(shù)據(jù)類型代替對象煤惩。
39. 使用具體類比使用接口效率高嫉嘀,但結構彈性降低了炼邀,但現(xiàn)代IDE都可以解決這個問題。
40. 應盡可能避免使用內在的GET,SET方法剪侮。
以下舉幾個實用優(yōu)化的例子
一拭宁、避免在循環(huán)條件中使用復雜表達式【文末有整理好的相關面試文件,可以免費獲取瓣俯〗鼙辏】
在不做編譯優(yōu)化的情況下,在循環(huán)中彩匕,循環(huán)條件會被反復計算腔剂,如果不使用復雜表達式,而使循環(huán)條件值不變的話驼仪,程序將會運行的更快掸犬。例子:
import java.util.Vector;
class CEL {
void method (Vector vector) {
for (int i = 0; i < vector.size (); i++) // Violation
; // ...
}
}
更正:
class CEL_fixed {
void method (Vector vector) {
int size = vector.size ()
for (int i = 0; i < size; i++)
; // ...
}
}
二、為'Vectors' 和 'Hashtables'定義初始大小
JVM為Vector擴充大小的時候需要重新創(chuàng)建一個更大的數(shù)組绪爸,將原原先數(shù)組中的內容復制過來湾碎,最后,原先的數(shù)組再被回收奠货〗槿欤可見Vector容量的擴大是一個頗費時間的事。
通常递惋,默認的10個元素大小是不夠的柔滔。你最好能準確的估計你所需要的最佳大小。例子:
更正:
自己設定初始大小萍虽。
public Vector v = new Vector(20);
public Hashtable hash = new Hashtable(10);
三睛廊、在finally塊中關閉Stream
程序中使用到的資源應當被釋放,以避免資源泄漏贩挣。這最好在finally塊中去做喉前。不管程序執(zhí)行的結果如何没酣,finally塊總是會執(zhí)行的,以確保資源的正確關閉卵迂。
四裕便、使用'System.arraycopy ()'代替通過來循環(huán)復制數(shù)組
例子:
更正:
五、讓訪問實例內變量的getter/setter方法變成”final”
簡單的getter/setter方法應該被置成final见咒,這會告訴編譯器偿衰,這個方法不會被重載,所以改览,可以變成”inlined”,例子:
class MAF {
public void setSize (int size) {
_size = size;
}
private int _size;
}
更正:
class DAF_fixed {
final public void setSize (int size) {
_size = size;
}
private int _size;
}
六下翎、對于常量字符串,用'String' 代替 'StringBuffer'
常量字符串并不需要動態(tài)改變長度宝当。
例子:
public class USC {
String method () {
StringBuffer s = new StringBuffer ("Hello");
String t = s + "World!";
return t;
}
}
更正:把StringBuffer換成String视事,如果確定這個String不會再變的話,這將會減少運行開銷提高性能庆揩。
以上僅是Java方面編程時的性能優(yōu)化俐东,性能優(yōu)化大部分都是在時間、效率订晌、代碼結構層次等方面的權衡虏辫,各有利弊,不要把上面內容當成教條锈拨,或許有些對我們實際工作適用砌庄,有些不適用,還望根據(jù)實際工作場景進行取舍奕枢,活學活用娄昆,變通為宜。
性能優(yōu)化
JVM
1验辞、內存模型以及分區(qū)稿黄,需要詳細到每個區(qū)放什么
2、堆里面的分區(qū):Eden跌造,survival (from+ to)杆怕,老年代,各自的特點
3壳贪、對象創(chuàng)建方法陵珍,對象的內存分配,對象的訪問定位
4违施、GC的兩種判定方法
5互纯、SafePoint是什么?
6磕蒲、GC的三種收集方法:標記清除留潦、標記整理只盹、復制算法的原理與特點,分別用在什么地方兔院,如果讓你優(yōu)化收集方法殖卑,有什么思路?
7坊萝、GC收集器有哪些孵稽?CMS收集器與G1收集器的特點
8、Minor GC與Full GC分別在什么時候發(fā)生十偶?
9菩鲜、幾種常用的內存調試工具:jmap、jstack惦积、jconsole接校、jhat
10、類加載的幾個過程
.......
MySQL
1荣刑、一張表馅笙,里面有ID自增主鍵伦乔,當insert了17條記錄之后厉亏,刪除了第15,16,17條記錄,再把Mysql重啟烈和,再insert一條記錄爱只,這條記錄的ID是18還是15 ?
2招刹、Mysql的技術特點是什么恬试?
3、Heap表是什么疯暑?
4训柴、Mysql服務器默認端口是什么?
5妇拯、如何區(qū)分FLOAT和DOUBLE幻馁?
6、......
總結【精華】
針對于上面的面試題我總結出了互聯(lián)網(wǎng)公司java程序員面試涉及到的絕大部分面試題及答案做成了文檔和架構視頻資料免費分享給大家(包括Dubbo越锈、Redis仗嗦、Netty、zookeeper甘凭、Spring cloud稀拐、分布式、高并發(fā)等架構技術資料)丹弱,希望能幫助到您面試前的復習且找到一個好的工作德撬,也節(jié)省大家在網(wǎng)上搜索資料的時間來學習铲咨,也可以關注我一下以后會有更多干貨分享。
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