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前言

代碼優(yōu)化拦惋，一個很重要的課題匆浙。可能有些人覺得沒用厕妖，一些細小的地方有什么好修改的首尼，改與不改對于代碼的運行效率有什么影響呢？這個問題我是這么考慮的，就像大海里面的鯨魚一樣软能，它吃一條小蝦米有用嗎迎捺？沒用，但是查排，吃的小蝦米一多之后凳枝，鯨魚就被喂飽了。代碼優(yōu)化也是一樣跋核，如果項目著眼于盡快無BUG上線岖瑰，那么此時可以抓大放小，代碼的細節(jié)可以不精打細磨砂代；但是如果有足夠的時間開發(fā)锭环、維護代碼，這時候就必須考慮每個可以優(yōu)化的細節(jié)了泊藕，一個一個細小的優(yōu)化點累積起來辅辩，對于代碼的運行效率絕對是有提升的。

代碼優(yōu)化的目標(biāo)是：

減小代碼的體積

提高代碼運行的效率

代碼優(yōu)化細節(jié)

1娃圆、盡量指定類玫锋、方法的final修飾符

帶有final修飾符的類是不可派生的。在Java核心API中讼呢，有許多應(yīng)用final的例子撩鹿，例如java.lang.String，整個類都是final的悦屏。為類指定final修飾符可以讓類不可以被繼承节沦，為方法指定final修飾符可以讓方法不可以被重寫。如果指定了一個類為final础爬，則該類所有的方法都是final的甫贯。Java編譯器會尋找機會內(nèi)聯(lián)所有的final方法，內(nèi)聯(lián)對于提升Java運行效率作用重大看蚜，具體參見Java運行期優(yōu)化叫搁。此舉能夠使性能平均提高50%。

2供炎、盡量重用對象

特別是String對象的使用，出現(xiàn)字符串連接時應(yīng)該使用StringBuilder/StringBuffer代替音诫。由于Java虛擬機不僅要花時間生成對象惨奕，以后可能還需要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理幽勒，因此港令，生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響啥容。

3、盡可能使用局部變量

調(diào)用方法時傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時變量都保存在棧中速度較快顷霹，其他變量咪惠，如靜態(tài)變量、實例變量等淋淀，都在堆中創(chuàng)建遥昧，速度較慢。另外朵纷，棧中創(chuàng)建的變量炭臭，隨著方法的運行結(jié)束，這些內(nèi)容就沒了袍辞，不需要額外的垃圾回收鞋仍。

4、及時關(guān)閉流

Java編程過程中搅吁，進行數(shù)據(jù)庫連接威创、I/O流操作時務(wù)必小心，在使用完畢后谎懦，及時關(guān)閉以釋放資源肚豺。因為對這些大對象的操作會造成系統(tǒng)大的開銷，稍有不慎界拦，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果详炬。

5、盡量減少對變量的重復(fù)計算

明確一個概念寞奸，對方法的調(diào)用呛谜，即使方法中只有一句語句，也是有消耗的枪萄，包括創(chuàng)建棧幀隐岛、調(diào)用方法時保護現(xiàn)場、調(diào)用方法完畢時恢復(fù)現(xiàn)場等瓷翻。所以例如下面的操作：

for(inti =0; i < list.size(); i++){...}

建議替換為：

for(inti =0,intlength = list.size(); i < length; i++){...}

這樣聚凹，在list.size()很大的時候割坠，就減少了很多的消耗

6、盡量采用懶加載的策略妒牙，即在需要的時候才創(chuàng)建

例如：

Stringstr="aaa";if(i ==1){list.add(str);}

建議替換為：

if(i ==1){Stringstr="aaa";list.add(str);}

7彼哼、慎用異常

異常對性能不利。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象湘今，Throwable接口的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用名為fillInStackTrace()的本地同步方法敢朱，fillInStackTrace()方法檢查堆棧，收集調(diào)用跟蹤信息摩瞎。只要有異常被拋出拴签，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)建了一個新的對象旗们。異常只能用于錯誤處理蚓哩，不應(yīng)該用來控制程序流程。

8上渴、不要在循環(huán)中使用try…catch…岸梨，應(yīng)該把其放在最外層

除非不得已。如果毫無理由地這么寫了稠氮，只要你的領(lǐng)導(dǎo)資深一點盛嘿、有強迫癥一點，八成就要罵你為什么寫出這種垃圾代碼來了

9括袒、如果能估計到待添加的內(nèi)容長度次兆，為底層以數(shù)組方式實現(xiàn)的集合、工具類指定初始長度

比如ArrayList锹锰、LinkedLlist芥炭、StringBuilder、StringBuffer恃慧、HashMap园蝠、HashSet等等，以StringBuilder為例：

（1）StringBuilder()　　　　　　// 默認分配16個字符的空間

（2）StringBuilder(int size)　　// 默認分配size個字符的空間

（3）StringBuilder(String str)　// 默認分配16個字符+str.length()個字符空間

可以通過類（這里指的不僅僅是上面的StringBuilder）的來設(shè)定它的初始化容量痢士，這樣可以明顯地提升性能彪薛。比如StringBuilder吧，length表示當(dāng)前的StringBuilder能保持的字符數(shù)量怠蹂。因為當(dāng)StringBuilder達到最大容量的時候善延，它會將自身容量增加到當(dāng)前的2倍再加2，無論何時只要StringBuilder達到它的最大容量城侧，它就不得不創(chuàng)建一個新的字符數(shù)組然后將舊的字符數(shù)組內(nèi)容拷貝到新字符數(shù)組中—-這是十分耗費性能的一個操作易遣。試想，如果能預(yù)估到字符數(shù)組中大概要存放5000個字符而不指定長度嫌佑，最接近5000的2次冪是4096豆茫，每次擴容加的2不管侨歉，那么：

（1）在4096 的基礎(chǔ)上，再申請8194個大小的字符數(shù)組揩魂，加起來相當(dāng)于一次申請了12290個大小的字符數(shù)組幽邓，如果一開始能指定5000個大小的字符數(shù)組，就節(jié)省了一倍以上的空間

（2）把原來的4096個字符拷貝到新的的字符數(shù)組中去

這樣火脉，既浪費內(nèi)存空間又降低代碼運行效率牵舵。所以，給底層以數(shù)組實現(xiàn)的集合忘分、工具類設(shè)置一個合理的初始化容量是錯不了的棋枕，這會帶來立竿見影的效果白修。但是妒峦，注意，像HashMap這種是以數(shù)組+鏈表實現(xiàn)的集合兵睛，別把初始大小和你估計的大小設(shè)置得一樣肯骇，因為一個table上只連接一個對象的可能性幾乎為0。初始大小建議設(shè)置為2的N次冪祖很，如果能估計到有2000個元素笛丙，設(shè)置成new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以假颇。

10胚鸯、當(dāng)復(fù)制大量數(shù)據(jù)時，使用System.arraycopy()命令

11笨鸡、乘法和除法使用移位操作

例如：

for(val=0;val<100000;val+=5){a =val*8;b =val/2;}

用移位操作可以極大地提高性能姜钳，因為在計算機底層，對位的操作是最方便形耗、最快的哥桥，因此建議修改為：

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激涤，因此最好加上相應(yīng)的注釋拟糕。

12、循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對象引用

例如：

for(inti =1; i <= count; i++){Objectobj =newObject();}

這種做法會導(dǎo)致內(nèi)存中有count份Object對象引用存在倦踢，count很大的話送滞，就耗費內(nèi)存了，建議為改為：

Objectobj =null;

for(inti =0; i <= count; i++) {

obj =newObject();

}

這樣的話辱挥，內(nèi)存中只有一份Object對象引用累澡，每次new Object()的時候，Object對象引用指向不同的Object罷了般贼，但是內(nèi)存中只有一份愧哟，這樣就大大節(jié)省了內(nèi)存空間了奥吩。

13、基于效率和類型檢查的考慮蕊梧，應(yīng)該盡可能使用array霞赫，無法確定數(shù)組大小時才使用ArrayList

14、盡量使用HashMap肥矢、ArrayList端衰、StringBuilder，除非線程安全需要甘改，否則不推薦使用Hashtable旅东、Vector、StringBuffer十艾，后三者由于使用同步機制而導(dǎo)致了性能開銷

15抵代、不要將數(shù)組聲明為public static final

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

16庆冕、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)康吵、縮短加載的時間、提高加載的效率访递，但并不是所有地方都適用于單例晦嵌，簡單來說，單例主要適用于以下三個方面：

（1）控制資源的使用拷姿，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)生惭载，以達到節(jié)約資源的目的

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

17棕兼、盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

要知道，當(dāng)某個對象被定義為static的變量所引用抵乓，那么gc通常是不會回收這個對象所占有的堆內(nèi)存的伴挚，如：

publicclassA{privatestaticB b =newB();}

此時靜態(tài)變量b的生命周期與A類相同，如果A類不被卸載灾炭，那么引用B指向的B對象會常駐內(nèi)存茎芋，直到程序終止

18、及時清除不再需要的會話

為了清除不再活動的會話蜈出，許多應(yīng)用服務(wù)器都有默認的會話超時時間田弥，一般為30分鐘。當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多的會話時铡原，如果內(nèi)存不足偷厦，那么操作系統(tǒng)會把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤商叹，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)存不足的異常只泼。如果會話要被轉(zhuǎn)儲到磁盤剖笙，那么必須要先被序列化，在大規(guī)模集群中请唱，對對象進行序列化的代價是很昂貴的弥咪。因此，當(dāng)會話不再需要時十绑，應(yīng)當(dāng)及時調(diào)用HttpSession的invalidate()方法清除會話聚至。

19、實現(xiàn)RandomAccess接口的集合比如ArrayList本橙，應(yīng)當(dāng)使用最普通的for循環(huán)而不是foreach循環(huán)來遍歷

這是JDK推薦給用戶的扳躬。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，此接口的主要目的是允許一般的算法更改其行為勋功，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坦报。實際經(jīng)驗表明库说，實現(xiàn)RandomAccess接口的類實例狂鞋，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)潜的；反過來骚揍，如果是順序訪問的，則使用Iterator會效率更高啰挪⌒挪唬可以使用類似如下的代碼作判斷：

if(listinstanceofRandomAccess){

for(int i =0; i 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)原理亡呵。所以后半句”反過來抽活，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锰什，使用foreach循環(huán)去遍歷下硕。

20、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)講得很清楚了汁胆，除非能確定一整個方法都是需要進行同步的梭姓，否則盡量使用同步代碼塊，避免對那些不需要進行同步的代碼也進行了同步嫩码，影響了代碼執(zhí)行效率誉尖。

21揭鳞、將常量聲明為static final郁岩，并以大寫命名

這樣在編譯期間就可以把這些內(nèi)容放入常量池中浓恳，避免運行期間計算生成常量的值脏答。另外，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

22探熔、不要創(chuàng)建一些不使用的對象猩谊，不要導(dǎo)入一些不使用的類

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

23、程序運行過程中避免使用反射

關(guān)于涡驮，請參見反射暗甥。反射是Java提供給用戶一個很強大的功能，功能強大往往意味著效率不高捉捅。不建議在程序運行過程中使用尤其是頻繁使用反射機制撤防，特別是Method的invoke方法，如果確實有必要棒口，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)速度寄月，并不關(guān)心對端的項目啟動花多久時間。

24无牵、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漾肮，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

25茎毁、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克懊，即BufferedReader、BufferedWriter七蜘、BufferedInputStream谭溉、BufferedOutputStream，這可以極大地提升IO效率

26橡卤、順序插入和隨機訪問比較多的場景使用ArrayList扮念，元素刪除和中間插入比較多的場景使用LinkedList

這個，理解ArrayList和LinkedList的原理就知道了

27碧库、不要讓public方法中有太多的形參

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

1、違反了面向?qū)ο蟮木幊趟枷胩肝琂ava講求一切都是對象旅挤，太多的形參，和面向?qū)ο蟮木幊趟枷氩⒉黄鹾?/p>

2伞鲫、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”指的是多少個粘茄，3、4個吧。比如我們用JDBC寫一個insertStudentInfo方法柒瓣，有10個學(xué)生信息字段要插如Student表中儒搭，可以把這10個參數(shù)封裝在一個實體類中，作為insert方法的形參

28芙贫、字符串變量和字符串常量equals的時候?qū)⒆址Ａ繉懺谇懊?/p>

這是一個比較常見的小技巧了搂鲫，如果有以下代碼：

Stringstr ="123";if(str.equals("123")) {...}

建議修改為：

Stringstr ="123";if("123".equals(str)){...}

這么做主要是可以避免空指針異常

29、請知道磺平，在java中if (i == 1)和if (1 == i)是沒有區(qū)別的魂仍，但從閱讀習(xí)慣上講，建議使用前者

平時有人問拣挪，”if (i == 1)”和”if (1== i)”有沒有區(qū)別擦酌，這就要從C/C++講起。

在C/C++中菠劝，”if (i == 1)”判斷條件成立赊舶，是以0與非0為基準(zhǔn)的，0表示false赶诊，非0表示true笼平，如果有這么一段代碼：

int i =2;if(i ==1){...}else{...}

C/C++判斷”i==1″不成立，所以以0表示舔痪，即false寓调。但是如果：

int i =2;if(i =1) {...}else{...}

萬一程序員一個不小心，把”if (i == 1)”寫成”if (i = 1)”辙喂，這樣就有問題了捶牢。在if之內(nèi)將i賦值為1鸠珠，if判斷里面的內(nèi)容非0巍耗，返回的就是true了，但是明明i為2渐排，比較的值是1炬太，應(yīng)該返回的false。這種情況在C/C++的開發(fā)中是很可能發(fā)生的并且會導(dǎo)致一些難以理解的錯誤產(chǎn)生驯耻，所以亲族，為了避免開發(fā)者在if語句中不正確的賦值操作，建議將if語句寫為：

int i =2;if(1== i) {...}else{...}

這樣可缚，即使開發(fā)者不小心寫成了”1 = i”霎迫，C/C++編譯器也可以第一時間檢查出來，因為我們可以對一個變量賦值i為1帘靡，但是不能對一個常量賦值1為i知给。

但是，在Java中，C/C++這種”if (i = 1)”的語法是不可能出現(xiàn)的涩赢，因為一旦寫了這種語法戈次，Java就會編譯報錯”Type mismatch: cannot convert from int to boolean”。但是筒扒，盡管Java的”if (i == 1)”和”if (1 == i)”在語義上沒有任何區(qū)別怯邪，但是從閱讀習(xí)慣上講，建議使用前者會更好些花墩。

30悬秉、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：

publicstaticvoidmain(String[] args){

int[]is=newint[]{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)致空指針異常冰蘑。不過雖然對數(shù)組toString()沒有意義搂捧，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()方法懂缕。

31允跑、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：

publicstaticvoidmain(String[] args){longl =12345678901234L;inti = (int)l; ? ? ?System.out.println(i);}

我們可能期望得到其中的某幾位，但是結(jié)果卻是：

1942892530

解釋一下搪柑。Java中l(wèi)ong是8個字節(jié)64位的聋丝，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，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工碾，所以就是我們上面的控制臺上輸出的內(nèi)容弱睦。從這個例子上還能順便得到兩個結(jié)論：

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

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

32惶岭、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犯眠，因為始終有引用指向它們按灶。所以，如果公用集合里面的某些數(shù)據(jù)不使用而不去remove掉它們筐咧，那么將會造成這個公用集合不斷增大鸯旁，使得系統(tǒng)有內(nèi)存泄露的隱患。

33、把一個基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為字符串羡亩，基本數(shù)據(jù)類型.toString()是最快的方式摩疑、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)為一般有三種方式畏铆，我有一個Integer型數(shù)據(jù)i雷袋，可以使用i.toString()、String.valueOf(i)辞居、i+”"三種方式楷怒，三種方式的效率如何，看一個測試：

publicstaticvoidmain(String[] args){intloopTime =50000;Integer i =0;longstartTime = System.currentTimeMillis();

for(intj =0; j < loopTime; j++){

Stringstr=String.valueOf(i);}System.out.println("String.valueOf()："+ (System.currentTimeMillis() - startTime) +"ms");startTime = System.currentTimeMillis();

for(intj =0; j < loopTime; j++){

Stringstr= i.toString();}System.out.println("Integer.toString()："+ (System.currentTimeMillis() - startTime) +"ms");startTime = System.currentTimeMillis();

for(intj =0; j < loopTime; j++){

Stringstr= 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的時候瓦灶，優(yōu)先考慮使用toString()方法鸠删。至于為什么，很簡單：

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

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

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

三者對比下來桨踪，明顯是2最快、1次之芹啥、3最慢

34锻离、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墓怀，那么推薦使用的汽纠、效率最高的方式是：

publicstatic void main(String[]args){

HashMaphm = new HashMap();

hm.put("111","222");Set>entrySet =

hm.entrySet();

Iterator>iter= entrySet.iterator();

while(iter.hasNext()){

Map.Entryentry=iter.next();

System.out.println(entry.getKey() +"\t"+entry.getValue());

}}

如果你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

35捺疼、對資源的close()建議分開操作

意思是疏虫，比如我有這么一段代碼：

try{ ? ?XXX.close(); ? ?YYY.close();}catch(Exception e){ ? ?...}

建議修改為：

try{ XXX.close(); }

catch(Exception e) { ... }

try{ YYY.close(); }

catch(Exception e) { ... }

雖然有些麻煩，卻能避免資源泄露啤呼。我們想，如果沒有修改過的代碼呢袱，萬一XXX.close()拋異常了官扣，那么就進入了cath塊中了，YYY.close()不會執(zhí)行羞福，YYY這塊資源就不會回收了惕蹄，一直占用著，這樣的代碼一多，是可能引起資源句柄泄露的卖陵。而改為下面的寫法之后遭顶，就保證了無論如何XXX和YYY都會被close掉。