在JAVA程序中,性能問題的大部分原因并不在于JAVA語言,而是程序本身。養(yǎng)成良好的編碼習(xí)慣非常重要黎做,能夠顯著地提升程序性能。
●?1. 盡量在合適的場(chǎng)合使用單例
使用單例可以減輕加載的負(fù)擔(dān)松忍,縮短加載的時(shí)間蒸殿,提高加載的效率,但并不是所有地方都適用于單例鸣峭,簡(jiǎn)單來說宏所,單例主要適用于以下三個(gè)方面:
第一,控制資源的使用摊溶,通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問爬骤;
第二,控制實(shí)例的產(chǎn)生莫换,以達(dá)到節(jié)約資源的目的霞玄;
第三,控制數(shù)據(jù)共享拉岁,在不建立直接關(guān)聯(lián)的條件下坷剧,讓多個(gè)不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實(shí)現(xiàn)通信。
●?2. 盡量避免隨意使用靜態(tài)變量
當(dāng)某個(gè)對(duì)象被定義為static變量所引用喊暖,那么GC通常是不會(huì)回收這個(gè)對(duì)象所占有的內(nèi)存惫企,如
此時(shí)靜態(tài)變量b的生命周期與A類同步,如果A類不會(huì)卸載哄啄,那么b對(duì)象會(huì)常駐內(nèi)存雅任,直到程序終止风范。
●?3. 盡量避免過多過常地創(chuàng)建Java對(duì)象
盡量避免在經(jīng)常調(diào)用的方法咨跌,循環(huán)中new對(duì)象沪么,由于系統(tǒng)不僅要花費(fèi)時(shí)間來創(chuàng)建對(duì)象,而且還要花時(shí)間對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理锌半,在我們可以控制的范圍內(nèi)禽车,最大限度地重用對(duì)象,最好能用基本的數(shù)據(jù)類型或數(shù)組來替代對(duì)象刊殉。
●?4. 盡量使用final修飾符
帶有final修飾符的類是不可派生的殉摔。在JAVA核心API中,有許多應(yīng)用final的例子记焊,例如java逸月、lang、String遍膜,為String類指定final防止了使用者覆蓋length()方法碗硬。另外,如果一個(gè)類是final的瓢颅,則該類所有方法都是final的恩尾。java編譯器會(huì)尋找機(jī)會(huì)內(nèi)聯(lián)(inline)所有的final方法(這和具體的編譯器實(shí)現(xiàn)有關(guān)),此舉能夠使性能平均提高50%挽懦。
如:讓訪問實(shí)例內(nèi)變量的getter/setter方法變成”final:
簡(jiǎn)單的getter/setter方法應(yīng)該被置成final翰意,這會(huì)告訴編譯器,這個(gè)方法不會(huì)被重載信柿,所以冀偶,可以變成”inlined”,例子:
●?5. 盡量使用局部變量
調(diào)用方法時(shí)傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時(shí)變量都保存在棧(Stack)中,速度較快渔嚷;其他變量蔫磨,如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等圃伶,都在堆(Heap)中創(chuàng)建堤如,速度較慢。
●?6. 盡量處理好包裝類型和基本類型兩者的使用場(chǎng)所
雖然包裝類型和基本類型在使用過程中是可以相互轉(zhuǎn)換窒朋,但它們兩者所產(chǎn)生的內(nèi)存區(qū)域是完全不同的搀罢,基本類型數(shù)據(jù)產(chǎn)生和處理都在棧中處理,包裝類型是對(duì)象侥猩,是在堆中產(chǎn)生實(shí)例榔至。在集合類對(duì)象,有對(duì)象方面需要的處理適用包裝類型欺劳,其他的處理提倡使用基本類型唧取。
●?7. 慎用synchronized铅鲤,盡量減小synchronize的方法
都知道,實(shí)現(xiàn)同步是要很大的系統(tǒng)開銷作為代價(jià)的枫弟,甚至可能造成死鎖邢享,所以盡量避免無謂的同步控制。synchronize方法被調(diào)用時(shí)淡诗,直接會(huì)把當(dāng)前對(duì)象鎖了骇塘,在方法執(zhí)行完之前其他線程無法調(diào)用當(dāng)前對(duì)象的其他方法。所以韩容,synchronize的方法盡量減小款违,并且應(yīng)盡量使用方法同步代替代碼塊同步。
●?9. 盡量不要使用finalize方法
實(shí)際上群凶,將資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇插爹,由于GC的工作量很大,尤其是回收Young代內(nèi)存時(shí)请梢,大都會(huì)引起應(yīng)用程序暫停赠尾,所以再選擇使用finalize方法進(jìn)行資源清理,會(huì)導(dǎo)致GC負(fù)擔(dān)更大,程序運(yùn)行效率更差。
●?10. 盡量使用基本數(shù)據(jù)類型代替對(duì)象
上面這種方式會(huì)創(chuàng)建一個(gè)“hello”字符串债热,而且JVM的字符緩存池還會(huì)緩存這個(gè)字符串;
此時(shí)程序除創(chuàng)建字符串外杉编,str所引用的String對(duì)象底層還包含一個(gè)char[]數(shù)組,這個(gè)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(yīng)盡量使用HashMap咆霜、ArrayList
HashTable邓馒、Vector等使用了同步機(jī)制,降低了性能蛾坯。
●?12. 盡量合理的創(chuàng)建HashMap
當(dāng)你要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)比較大的hashMap時(shí)光酣,充分利用這個(gè)構(gòu)造函數(shù)
避免HashMap多次進(jìn)行了hash重構(gòu),擴(kuò)容是一件很耗費(fèi)性能的事,在默認(rèn)中initialCapacity只有16脉课,而loadFactor是 0.75救军,需要多大的容量,你最好能準(zhǔn)確的估計(jì)你所需要的最佳大小倘零,同樣的Hashtable唱遭,Vectors也是一樣的道理。
●?13. 盡量減少對(duì)變量的重復(fù)計(jì)算
如:
應(yīng)該改為:
并且在循環(huán)中應(yīng)該避免使用復(fù)雜的表達(dá)式呈驶,在循環(huán)中拷泽,循環(huán)條件會(huì)被反復(fù)計(jì)算,如果不使用復(fù)雜表達(dá)式,而使循環(huán)條件值不變的話司致,程序?qū)?huì)運(yùn)行的更快拆吆。
●?14. 盡量避免不必要的創(chuàng)建
如:
應(yīng)該改為:
●?15. 盡量在finally塊中釋放資源
程序中使用到的資源應(yīng)當(dāng)被釋放,以避免資源泄漏脂矫,這最好在finally塊中去做枣耀。不管程序執(zhí)行的結(jié)果如何,finally塊總是會(huì)執(zhí)行的羹唠,以確保資源的正確關(guān)閉奕枢。
●?16. 盡量使用移位來代替'a/b'的操作
"/"是一個(gè)代價(jià)很高的操作娄昆,使用移位的操作將會(huì)更快和更有效
如:
應(yīng)該改為:
但注意的是使用移位應(yīng)添加注釋佩微,因?yàn)橐莆徊僮鞑恢庇^,比較難理解萌焰。
●?17.盡量使用移位來代替'a*b'的操作
同樣的哺眯,對(duì)于'*'操作,使用移位的操作將會(huì)更快和更有效
如:
應(yīng)該改為:
●?18. 盡量確定StringBuffer的容量
StringBuffer 的構(gòu)造器會(huì)創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn)大邪歉(通常是16)的字符數(shù)組奶卓。在使用中,如果超出這個(gè)大小撼玄,就會(huì)重新分配內(nèi)存夺姑,創(chuàng)建一個(gè)更大的數(shù)組,并將原先的數(shù)組復(fù)制過來掌猛,再丟棄舊的數(shù)組盏浙。在大多數(shù)情況下,你可以在創(chuàng)建?StringBuffer的時(shí)候指定大小荔茬,這樣就避免了在容量不夠的時(shí)候自動(dòng)增長(zhǎng)废膘,以提高性能。
如:
●19. 盡量早釋放無用對(duì)象的引用
大部分時(shí)慕蔚,方法局部引用變量所引用的對(duì)象會(huì)隨著方法結(jié)束而變成垃圾丐黄,因此,大部分時(shí)候程序無需將局部孔飒,引用變量顯式設(shè)為null灌闺。
例如:
Java代碼
上面這個(gè)就沒必要了,隨著方法test()的執(zhí)行完成坏瞄,程序中obj引用變量的作用域就結(jié)束了桂对。但是如果是改成下面:
Java代碼
這時(shí)候就有必要將obj賦值為null,可以盡早的釋放對(duì)Object對(duì)象的引用惦积。
●?20. 盡量避免使用二維數(shù)組
二維數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存空間比一維數(shù)組多得多接校,大概10倍以上。
●?21. 盡量避免使用split
除非是必須的,否則應(yīng)該避免使用split蛛勉,split由于支持正則表達(dá)式鹿寻,所以效率比較低,如果是頻繁的幾十诽凌,幾百萬的調(diào)用將會(huì)耗費(fèi)大量資源毡熏,如果確實(shí)需要頻繁的調(diào)用split,可以考慮使用apache的StringUtils.split(string,char)侣诵,頻繁split的可以緩存結(jié)果痢法。
●?22. ArrayList & LinkedList
一個(gè)是線性表,一個(gè)是鏈表杜顺,一句話财搁,隨機(jī)查詢盡量使用ArrayList,ArrayList優(yōu)于LinkedList躬络,LinkedList還要移動(dòng)指針尖奔,添加刪除的操作LinkedList優(yōu)于ArrayList,ArrayList還要移動(dòng)數(shù)據(jù)穷当,不過這是理論性分析提茁,事實(shí)未必如此,重要的是理解好2者得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)馁菜,對(duì)癥下藥茴扁。
●?23. 盡量使用System.arraycopy ()代替通過來循環(huán)復(fù)制數(shù)組
System.arraycopy() 要比通過循環(huán)來復(fù)制數(shù)組快的多。
●?24. 盡量緩存經(jīng)常使用的對(duì)象
盡可能將經(jīng)常使用的對(duì)象進(jìn)行緩存汪疮,可以使用數(shù)組峭火,或HashMap的容器來進(jìn)行緩存,但這種方式可能導(dǎo)致系統(tǒng)占用過多的緩存铲咨,性能下降躲胳,推薦可以使用一些第三方的開源工具,如EhCache纤勒,Oscache進(jìn)行緩存坯苹,他們基本都實(shí)現(xiàn)了FIFO/FLU等緩存算法。
●?25. 盡量避免非常大的內(nèi)存分配
有時(shí)候問題不是由當(dāng)時(shí)的堆狀態(tài)造成的摇天,而是因?yàn)榉峙涫≡斐傻拇馀取7峙涞膬?nèi)存塊都必須是連續(xù)的,而隨著堆越來越滿泉坐,找到較大的連續(xù)塊越來越困難为鳄。
●?26. 慎用異常
當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)異常時(shí),需要收集一個(gè)棧跟蹤(stack track)腕让,這個(gè)棧跟蹤用于描述異常是在何處創(chuàng)建的孤钦。構(gòu)建這些棧跟蹤時(shí)需要為運(yùn)行時(shí)棧做一份快照歧斟,正是這一部分開銷很大。當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) Exception 時(shí)偏形,JVM 不得不說:先別動(dòng)静袖,我想就您現(xiàn)在的樣子存一份快照,所以暫時(shí)停止入棧和出棧操作俊扭。棧跟蹤不只包含運(yùn)行時(shí)棧中的一兩個(gè)元素队橙,而是包含這個(gè)棧中的每一個(gè)元素。
如果您創(chuàng)建一個(gè) Exception 萨惑,就得付出代價(jià)捐康,好在捕獲異常開銷不大,因此可以使用 try-catch 將核心內(nèi)容包起來庸蔼。從技術(shù)上講解总,你甚至可以隨意地拋出異常,而不用花費(fèi)很大的代價(jià)朱嘴。招致性能損失的并不是 throw 操作——盡管在沒有預(yù)先創(chuàng)建異常的情況下就拋出異常是有點(diǎn)不尋常倾鲫。真正要花代價(jià)的是創(chuàng)建異常粗合,幸運(yùn)的是萍嬉,好的編程習(xí)慣已教會(huì)我們,不應(yīng)該不管三七二十一就拋出異常隙疚。異常是為異常的情況而設(shè)計(jì)的壤追,使用時(shí)也應(yīng)該牢記這一原則。
●?27. 盡量重用對(duì)象
特別是String對(duì)象的使用中供屉,出現(xiàn)字符串連接情況時(shí)應(yīng)使用StringBuffer代替行冰,由于系統(tǒng)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象,以后可能還需要花時(shí)間對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理伶丐。因此生成過多的對(duì)象將會(huì)給程序的性能帶來很大的影響悼做。
●?28. 不要重復(fù)初始化變量
默認(rèn)情況下,調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)時(shí)哗魂,java會(huì)把變量初始化成確定的值肛走,所有的對(duì)象被設(shè)置成null,整數(shù)變量設(shè)置成0录别,float和double變量設(shè)置成0.0朽色,邏輯值設(shè)置成false。當(dāng)一個(gè)類從另一個(gè)類派生時(shí)组题,這一點(diǎn)尤其應(yīng)該注意葫男,因?yàn)橛胣ew關(guān)鍵字創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí),構(gòu)造函數(shù)鏈中的所有構(gòu)造函數(shù)都會(huì)被自動(dòng)調(diào)用崔列。
這里有個(gè)注意梢褐,給成員變量設(shè)置初始值但需要調(diào)用其他方法的時(shí)候,最好放在一個(gè)方法。比如initXXX()中盈咳,因?yàn)橹苯诱{(diào)用某方法賦值可能會(huì)因?yàn)轭惿形闯跏蓟鴴伩罩羔槷惓HばВ纾簆ublic int state = this.getState()。
●?29. 在java+Oracle的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中猪贪,java中內(nèi)嵌的SQL語言應(yīng)盡量使用大寫形式跷敬,以減少Oracle解析器的解析負(fù)擔(dān)。
●?30. 在java編程過程中热押,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接西傀,I/O流操作,在使用完畢后桶癣,及時(shí)關(guān)閉以釋放資源拥褂。因?yàn)閷?duì)這些大對(duì)象的操作會(huì)造成系統(tǒng)大的開銷。
●?31. 過分的創(chuàng)建對(duì)象會(huì)消耗系統(tǒng)的大量?jī)?nèi)存牙寞,嚴(yán)重時(shí)饺鹃,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄漏,因此间雀,保證過期的對(duì)象的及時(shí)回收具有重要意義悔详。JVM的GC并非十分智能,因此建議在對(duì)象使用完畢后惹挟,手動(dòng)設(shè)置成null茄螃。
●?32. 在使用同步機(jī)制時(shí),應(yīng)盡量使用方法同步代替代碼塊同步连锯。
●?33. 不要在循環(huán)中使用Try/Catch語句归苍,應(yīng)把Try/Catch放在循環(huán)最外層
Error是獲取系統(tǒng)錯(cuò)誤的類,或者說是虛擬機(jī)錯(cuò)誤的類运怖。不是所有的錯(cuò)誤Exception都能獲取到的拼弃,虛擬機(jī)報(bào)錯(cuò)Exception就獲取不到,必須用Error獲取摇展。
●?34. 通過StringBuffer的構(gòu)造函數(shù)來設(shè)定它的初始化容量吻氧,可以明顯提升性能
StringBuffer的默認(rèn)容量為16,當(dāng)StringBuffer的容量達(dá)到最大容量時(shí)吗购,它會(huì)將自身容量增加到當(dāng)前的2倍+2医男,也就是2*n+2。無論何時(shí)捻勉,只要StringBuffer到達(dá)它的最大容量镀梭,它就不得不創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象數(shù)組,然后復(fù)制舊的對(duì)象數(shù)組踱启,這會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間报账。所以給StringBuffer設(shè)置一個(gè)合理的初始化容量值研底,是很有必要的!
●?35. 合理使用java.util.Vector
Vector與StringBuffer類似透罢,每次擴(kuò)展容量時(shí)榜晦,所有現(xiàn)有元素都要賦值到新的存儲(chǔ)空間中。Vector的默認(rèn)存儲(chǔ)能力為10個(gè)元素羽圃,擴(kuò)容加倍乾胶。
vector.add(index,obj) 這個(gè)方法可以將元素obj插入到index位置,但index以及之后的元素依次都要向下移動(dòng)一個(gè)位置(將其索引加 1)朽寞。 除非必要识窿,否則對(duì)性能不利。同樣規(guī)則適用于remove(int index)方法脑融,移除此向量中指定位置的元素喻频。將所有后續(xù)元素左移(將其索引減 1)。返回此向量中移除的元素肘迎。所以刪除vector最后一個(gè)元素要比刪除第1個(gè)元素開銷低很多甥温。刪除所有元素最好用removeAllElements()方法。
如果要?jiǎng)h除vector里的一個(gè)元素可以使用 vector.remove(obj)妓布;而不必自己檢索元素位置姻蚓,再刪除,如int index = indexOf(obj);vector.remove(index)秋茫。
●?38. 不用new關(guān)鍵字創(chuàng)建對(duì)象的實(shí)例
用new關(guān)鍵詞創(chuàng)建類的實(shí)例時(shí)史简,構(gòu)造函數(shù)鏈中的所有構(gòu)造函數(shù)都會(huì)被自動(dòng)調(diào)用。但如果一個(gè)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了Cloneable接口肛著,我們可以調(diào)用它的clone()方法。clone()方法不會(huì)調(diào)用任何類構(gòu)造函數(shù)跺讯。
下面是Factory模式的一個(gè)典型實(shí)現(xiàn):
改進(jìn)后的代碼使用clone()方法:
●?39.?不要將數(shù)組聲明為:public static final
●?40. HaspMap的遍歷:
利用散列值取出相應(yīng)的Entry做比較得到結(jié)果枢贿,取得entry的值之后直接取key和value。
●?41. array(數(shù)組)和ArrayList的使用
array 數(shù)組效率最高刀脏,但容量固定局荚,無法動(dòng)態(tài)改變,ArrayList容量可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)愈污,但犧牲了效率耀态。
●?42. 單線程應(yīng)盡量使用 HashMap,?ArrayList,除非必要,否則不推薦使用HashTable,Vector暂雹,它們使用了同步機(jī)制首装,而降低了性能。
●?43. StringBuffer,StringBuilder的區(qū)別在于
java.lang.StringBuffer 線程安全的可變字符序列杭跪。一個(gè)類似于String的字符串緩沖區(qū)仙逻,但不能修改驰吓。StringBuilder與該類相比,通常應(yīng)該優(yōu)先使用StringBuilder類系奉,因?yàn)樗С炙邢嗤牟僮髅史。捎谒粓?zhí)行同步,所以速度更快缺亮。
為了獲得更好的性能翁涤,在構(gòu)造StringBuffer或StringBuilder時(shí)應(yīng)盡量指定她的容量。當(dāng)然如果不超過16個(gè)字符時(shí)就不用了萌踱。 相同情況下迷雪,使用StringBuilder比使用StringBuffer僅能獲得10%~15%的性能提升,但卻要冒多線程不安全的風(fēng)險(xiǎn)虫蝶。綜合考慮還是建議使用StringBuffer章咧。
●?44. 盡量使用基本數(shù)據(jù)類型代替對(duì)象。
●?45. 使用具體類比使用接口效率高能真,但結(jié)構(gòu)彈性降低了赁严,但現(xiàn)代IDE都可以解決這個(gè)問題。
●?46. 考慮使用靜態(tài)方法粉铐,如果你沒有必要去訪問對(duì)象的外部疼约,那么就使你的方法成為靜態(tài)方法。它會(huì)被更快地調(diào)用蝙泼,因?yàn)樗恍枰粋€(gè)虛擬函數(shù)導(dǎo)向表程剥。這同時(shí)也是一個(gè)很好的實(shí)踐,因?yàn)樗嬖V你如何區(qū)分方法的性質(zhì)汤踏,調(diào)用這個(gè)方法不會(huì)改變對(duì)象的狀態(tài)织鲸。
●?47. 應(yīng)盡可能避免使用內(nèi)在的GET,SET方法。
●?48.避免枚舉溪胶,浮點(diǎn)數(shù)的使用搂擦。
以下舉幾個(gè)實(shí)用優(yōu)化的例子:
●?一、避免在循環(huán)條件中使用復(fù)雜表達(dá)式
在不做編譯優(yōu)化的情況下哗脖,在循環(huán)中瀑踢,循環(huán)條件會(huì)被反復(fù)計(jì)算,如果不使用復(fù)雜表達(dá)式才避,而使循環(huán)條件值不變的話橱夭,程序?qū)?huì)運(yùn)行的更快。例子:
更正:
●?二桑逝、為'Vectors' 和 'Hashtables'定義初始大小
JVM為Vector擴(kuò)充大小的時(shí)候需要重新創(chuàng)建一個(gè)更大的數(shù)組棘劣,將原原先數(shù)組中的內(nèi)容復(fù)制過來,最后肢娘,原先的數(shù)組再被回收呈础∮呤唬可見Vector容量的擴(kuò)大是一個(gè)頗費(fèi)時(shí)間的事。
通常而钞,默認(rèn)的10個(gè)元素大小是不夠的沙廉。你最好能準(zhǔn)確的估計(jì)你所需要的最佳大小。例子:
更正:
自己設(shè)定初始大小臼节。
●?三撬陵、在finally塊中關(guān)閉Stream
程序中使用到的資源應(yīng)當(dāng)被釋放,以避免資源泄漏网缝。這最好在finally塊中去做巨税。不管程序執(zhí)行的結(jié)果如何,finally塊總是會(huì)執(zhí)行的粉臊,以確保資源的正確關(guān)閉草添。
●?四、使用'System.arraycopy ()'代替通過來循環(huán)復(fù)制數(shù)組
例子:
更正:
●?五扼仲、讓訪問實(shí)例內(nèi)變量的getter/setter方法變成”final”
簡(jiǎn)單的getter/setter方法應(yīng)該被置成final远寸,這會(huì)告訴編譯器,這個(gè)方法不會(huì)被重載屠凶,所以驰后,可以變成”inlined”,例子:
更正:
●?六、對(duì)于常量字符串矗愧,用'String' 代替 'StringBuffer'
常量字符串并不需要?jiǎng)討B(tài)改變長(zhǎng)度灶芝。
例子:
更正:把StringBuffer換成String,如果確定這個(gè)String不會(huì)再變的話唉韭,這將會(huì)減少運(yùn)行開銷提高性能夜涕。
● 七、在字符串相加的時(shí)候纽哥,使用 ' ' 代替 " "钠乏,如果該字符串只有一個(gè)字符的話
例子:
更正:
將一個(gè)字符的字符串替換成' '
以上僅是Java方面編程時(shí)的性能優(yōu)化,性能優(yōu)化大部分都是在時(shí)間春塌、效率、代碼結(jié)構(gòu)層次等方面的權(quán)衡簇捍,各有利弊只壳,不要把上面內(nèi)容當(dāng)成教條,或許有些對(duì)我們實(shí)際工作適用暑塑,有些不適用吼句,還望根據(jù)實(shí)際工作場(chǎng)景進(jìn)行取舍,活學(xué)活用事格,變通為宜惕艳。
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作者:Java成神路
來源:https://blog.51cto.com/13399166/2363740