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前言

代碼 優(yōu)化 瞬场，一個很重要的課題√诮冢可能有些人覺得沒用建瘫，一些細(xì)小的地方有什么好修改的崭捍，改與不改對于代碼的運(yùn)行效率有什么影響呢？這個問題我是這么考慮的啰脚，就像大海里面的鯨魚一樣殷蛇，它吃一條小蝦米有用嗎？沒用橄浓，但是粒梦，吃的小蝦米一多之后，鯨魚就被喂飽了荸实。

代碼優(yōu)化也是一樣匀们，如果項(xiàng)目著眼于盡快無BUG上線，那么此時可以抓大放小准给，代碼的細(xì)節(jié)可以不精打細(xì)磨泄朴；但是如果有足夠的時間開發(fā)、維護(hù)代碼露氮，這時候就必須考慮每個可以優(yōu)化的細(xì)節(jié)了祖灰，一個一個細(xì)小的優(yōu)化點(diǎn)累積起來，對于代碼的運(yùn)行效率絕對是有提升的畔规。

代碼優(yōu)化的目標(biāo)是：

減小代碼的體積

提高代碼運(yùn)行的效率

代碼優(yōu)化細(xì)節(jié)

1夫植、盡量指定類、方法的final修飾符

帶有final修飾符的類是不可派生的油讯。在Java核心API中，有許多應(yīng)用final的例子延欠，例如java.lang.String陌兑，整個類都是final的。為類指定final修飾符可以讓類不可以被繼承由捎，為方法指定final修飾符可以讓方法不可以被重寫兔综。如果指定了一個類為final，則該類所有的方法都是final的。Java編譯器會尋找機(jī)會內(nèi)聯(lián)所有的final方法软驰，內(nèi)聯(lián)對于提升Java運(yùn)行效率作用重大涧窒，具體參見Java運(yùn)行期優(yōu)化。此舉能夠使性能平均提高50% 锭亏。

2纠吴、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代替慧瘤。由于Java虛擬機(jī)不僅要花時間生成對象戴已，以后可能還需要花時間對這些對象進(jìn)行垃圾回收和處理，因此锅减，生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響糖儡。

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怔匣，其他變量握联，如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等每瞒，都在堆中創(chuàng)建金闽，速度較慢。另外独泞，棧中創(chuàng)建的變量呐矾，隨著方法的運(yùn)行結(jié)束，這些內(nèi)容就沒了懦砂，不需要額外的垃圾回收蜒犯。

4、及時關(guān)閉流

Java編程過程中荞膘，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接罚随、I/O流操作時務(wù)必小心，在使用完畢后羽资，及時關(guān)閉以釋放資源淘菩。因?yàn)閷@些大對象的操作會造成系統(tǒng)大的開銷，稍有不慎屠升，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果潮改。如果條件允許，即JDK7以上腹暖，強(qiáng)烈建議使用try-with-resources汇在。

5、盡量減少對變量的重復(fù)計算

明確一個概念脏答，對方法的調(diào)用糕殉，即使方法中只有一句語句亩鬼，也是有消耗的，包括創(chuàng)建棧幀阿蝶、調(diào)用方法時保護(hù)現(xiàn)場雳锋、調(diào)用方法完畢時恢復(fù)現(xiàn)場等。所以例如下面的操作：

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建議替換為：

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這樣羡洁，在list.size很大的時候玷过，就減少了很多的消耗

6、盡量采用懶加載的策略焚廊，即在需要的時候才創(chuàng)建*

例如：

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建議替換為：

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7冶匹、慎用異常

異常對性能不利。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象咆瘟，Throwable接口的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用名為fillInStackTrace的本地同步方法嚼隘，fillInStackTrace方法檢查堆棧，收集調(diào)用跟蹤信息袒餐。只要有異常被拋出飞蛹，Java虛擬機(jī)就必須調(diào)整調(diào)用堆棧，因?yàn)樵谔幚磉^程中創(chuàng)建了一個新的對象灸眼。異常只能用于錯誤處理卧檐，不應(yīng)該用來控制程序流程。

8焰宣、不要在循環(huán)中使用try…catch…霉囚，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匕积，只要你的領(lǐng)導(dǎo)資深一點(diǎn)盈罐、有強(qiáng)迫癥一點(diǎn)，八成就要罵你為什么寫出這種垃圾代碼來了闪唆。

9盅粪、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(shí)現(xiàn)的集合悄蕾、工具類指定初始長度

比如ArrayList票顾、LinkedLlist、StringBuilder帆调、StringBuffer奠骄、HashMap、HashSet等等番刊，以StringBuilder為例：

（1）StringBuilder // 默認(rèn)分配16個字符的空間

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

（3）StringBuilder(String str) // 默認(rèn)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)定它的初始化容量含鳞，這樣可以明顯地提升性能。比如StringBuilder吧撵枢，length表示當(dāng)前的StringBuilder能保持的字符數(shù)量民晒。因?yàn)楫?dāng)StringBuilder達(dá)到最大容量的時候，它會將自身容量增加到當(dāng)前的2倍再加2锄禽，無論何時只要StringBuilder達(dá)到它的最大容量潜必，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(fèi)性能的一個操作。試想沃但，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磁滚，最接近5000的2次冪是4096，每次擴(kuò)容加的2不管宵晚，那么：

（1）在4096 的基礎(chǔ)上垂攘，再申請8194個大小的字符數(shù)組，加起來相當(dāng)于一次申請了12290個大小的字符數(shù)組淤刃，如果一開始能指定5000個大小的字符數(shù)組晒他，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)組中去逸贾。

這樣陨仅，既浪費(fèi)內(nèi)存空間又降低代碼運(yùn)行效率。所以铝侵，給底層以數(shù)組實(shí)現(xiàn)的集合灼伤、工具類設(shè)置一個合理的初始化容量是錯不了的，這會帶來立竿見影的效果咪鲜。但是狐赡，注意，像HashMap這種是以數(shù)組+鏈表實(shí)現(xiàn)的集合疟丙，別把初始大小和你估計的大小設(shè)置得一樣颖侄，因?yàn)橐粋€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次冪隆敢，如果能估計到有2000個元素发皿，設(shè)置成new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以拂蝎。

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

11温自、乘法和除法使用移位操作

例如：

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用移位操作可以極大地提高性能玄货，因?yàn)樵谟嬎銠C(jī)底層，對位的操作是最方便悼泌、最快的松捉，因此建議修改為：

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移位操作雖然快，但是可能會使代碼不太好理解馆里，因此最好加上相應(yīng)的注釋隘世。

12可柿、循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對象引用

例如：

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這種做法會導(dǎo)致內(nèi)存中有count份Object對象引用存在，count很大的話丙者，就耗費(fèi)內(nèi)存了复斥，建議為改為：

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這樣的話，內(nèi)存中只有一份Object對象引用械媒，每次new Object的時候目锭，Object對象引用指向不同的Object罷了，但是內(nèi)存中只有一份纷捞，這樣就大大節(jié)省了內(nèi)存空間了痢虹。

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

14、盡量使用HashMap缀辩、ArrayList臭埋、StringBuilder，除非線程安全需要臀玄，否則不推薦使用Hashtable瓢阴、Vector、StringBuffer健无，后三者由于使用同步機(jī)制而導(dǎo)致了性能開銷

15荣恐、不要將數(shù)組聲明為public static final

因?yàn)檫@毫無意義，這樣只是定義了引用為static final累贤，數(shù)組的內(nèi)容還是可以隨意改變的叠穆，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臼膏。

16硼被、盡量在合適的場合使用單例

使用單例可以減輕加載的負(fù)擔(dān)、縮短加載的時間渗磅、提高加載的效率嚷硫，但并不是所有地方都適用于單例，簡單來說始鱼，單例主要適用于以下三個方面：

（1）控制資源的使用仔掸，通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問

（2）控制實(shí)例的產(chǎn)生，以達(dá)到節(jié)約資源的目的

（3）控制數(shù)據(jù)的共享医清，在不建立直接關(guān)聯(lián)的條件下起暮，讓多個不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實(shí)現(xiàn)通信

17、盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

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

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

18残腌、及時清除不再需要的Session

為了清除不再活動的會話，許多應(yīng)用服務(wù)器都有默認(rèn)的會話超時時間贫导，一般為30分鐘抛猫。當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多的會話時，如果內(nèi)存不足孩灯，那么操作系統(tǒng)會把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤闺金，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)存不足的異常峰档。如果會話要被轉(zhuǎn)儲到磁盤败匹，那么必須要先被序列化，在大規(guī)模集群中讥巡，對對象進(jìn)行序列化的代價是很昂貴的掀亩。因此，當(dāng)會話不再需要時欢顷，應(yīng)當(dāng)及時調(diào)用HttpSession的invalidate方法清除會話槽棍。

19、實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口的集合比如ArrayList抬驴，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推薦給用戶的炼七。JDK API對于RandomAccess接口的解釋是：實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口用來表明其支持快速隨機(jī)訪問，此接口的主要目的是允許一般的算法更改其行為布持，從而將其應(yīng)用到隨機(jī)或連續(xù)訪問列表時能提供良好的性能豌拙。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口的類實(shí)例题暖，假如是隨機(jī)訪問的按傅，使用普通for循環(huán)效率將高于使用foreach循環(huán)；反過來芙委，如果是順序訪問的逞敷，則使用Iterator會效率更高」嗦拢可以使用類似如下的代碼作判斷：

image.gif

foreach循環(huán)的底層實(shí)現(xiàn)原理就是迭代器Iterator推捐，參見Java語法糖1：可變長度參數(shù)以及foreach循環(huán)原理。所以后半句”反過來侧啼，如果是順序訪問的牛柒，則使用Iterator會效率更高”的意思就是順序訪問的那些類實(shí)例堪簿，使用foreach循環(huán)去遍歷。

20皮壁、使用同步代碼塊替代同步方法

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

21滴须、將常量聲明為static final舌狗，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(yùn)行期間計算生成常量的值扔水。另外痛侍，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魔市、不要創(chuàng)建一些不使用的對象主届，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”待德、”The import java.util is never used”君丁，那么請刪除這些無用的內(nèi)容

23、程序運(yùn)行過程中避免使用反射

關(guān)于将宪，請參見反射谈截。反射是Java提供給用戶一個很強(qiáng)大的功能，功能強(qiáng)大往往意味著效率不高涧偷。不建議在程序運(yùn)行過程中使用尤其是頻繁使用反射機(jī)制簸喂，特別是Method的invoke方法，如果確實(shí)有必要燎潮，一種建議性的做法是將那些需要通過反射加載的類在項(xiàng)目啟動的時候通過反射實(shí)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)速度喻鳄，并不關(guān)心對端的項(xiàng)目啟動花多久時間。

24确封、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除呵，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)建和銷毀線程爪喘。

25颜曾、使用帶緩沖的輸入輸出流進(jìn)行IO操作

帶緩沖的輸入輸出流，即BufferedReader秉剑、BufferedWriter泛豪、BufferedInputStream、BufferedOutputStream，這可以極大地提升IO效率诡曙。

26臀叙、順序插入和隨機(jī)訪問比較多的場景使用ArrayList，元素刪除和中間插入比較多的場景使用LinkedList這個价卤，理解ArrayList和LinkedList的原理就知道了劝萤。

27、不要讓public方法中有太多的形參

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

1床嫌、違反了面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄琂ava講求一切都是對象胸私，太多的形參既鞠，和面向?qū)ο蟮木幊趟枷氩⒉黄鹾?/p>

2、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”指的是多少個盖文，3、4個吧蚯姆。比如我們用JDBC寫一個insertStudentInfo方法五续，有10個學(xué)生信息字段要插如Student表中，可以把這10個參數(shù)封裝在一個實(shí)體類中龄恋，作為insert方法的形參疙驾。

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

這是一個比較常見的小技巧了郭毕，如果有以下代碼：

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建議修改為：

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這么做主要是可以避免空指針異常它碎。

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

平時有人問乘碑，”if (i == 1)”和”if (1== i)”有沒有區(qū)別挖息，這就要從C/C++講起。

在C/C++中兽肤，”if (i == 1)”判斷條件成立套腹，是以0與非0為基準(zhǔn)的，0表示false资铡，非0表示true电禀，如果有這么一段代碼：

image.gif

C/C++判斷”i==1″不成立，所以以0表示笤休，即false尖飞。但是如果：

image.gif

萬一程序員一個不小心，把”if (i == 1)”寫成”if (i = 1)”，這樣就有問題了葫松。在if之內(nèi)將i賦值為1瓦糕，if判斷里面的內(nèi)容非0，返回的就是true了腋么，但是明明i為2咕娄，比較的值是1，應(yīng)該返回的false珊擂。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)生圣勒，所以，為了避免開發(fā)者在if語句中不正確的賦值操作摧扇，建議將if語句寫為：

image.gif

這樣圣贸，即使開發(fā)者不小心寫成了”1 = i”，C/C++編譯器也可以第一時間檢查出來扛稽，因?yàn)槲覀兛梢詫σ粋€變量賦值i為1吁峻，但是不能對一個常量賦值1為i。

但是在张，在Java中用含，C/C++這種”if (i = 1)”的語法是不可能出現(xiàn)的，因?yàn)橐坏懥诉@種語法帮匾，Java就會編譯報錯”Type mismatch: cannot convert from int to boolean”啄骇。但是，盡管Java的”if (i == 1)”和”if (1 == i)”在語義上沒有任何區(qū)別瘟斜，但是從閱讀習(xí)慣上講缸夹，建議使用前者會更好些。

30螺句、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：

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結(jié)果是：

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本意是想打印出數(shù)組內(nèi)容虽惭，卻有可能因?yàn)閿?shù)組引用is為空而導(dǎo)致空指針異常。不過雖然對數(shù)組toString沒有意義蛇尚，但是對集合toString是可以打印出集合里面的內(nèi)容的趟妥，因?yàn)榧系母割怉bstractCollections重寫了Object的toString方法。

31佣蓉、不要對超出范圍的基本數(shù)據(jù)類型做向下強(qiáng)制轉(zhuǎn)型

這絕不會得到想要的結(jié)果：

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我們可能期望得到其中的某幾位披摄，但是結(jié)果卻是：

1942892530

解釋一下。Java中l(wèi)ong是8個字節(jié)64位的勇凭，所以12345678901234在計算機(jī)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位的疚膊，從低位取出上面這串二進(jìn)制數(shù)據(jù)的前32位是：

0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010

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

1寓盗、整型默認(rèn)的數(shù)據(jù)類型是int，long l = 12345678901234L，這個數(shù)字已經(jīng)超出了int的范圍了傀蚌，所以最后有一個L基显，表示這是一個long型數(shù)。順便善炫，浮點(diǎn)型的默認(rèn)類型是double撩幽，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;”會報錯箩艺，因?yàn)閘ong + int是一個long窜醉，不能賦值給int

32、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）艺谆，那么這個集合里面的元素是不會自動釋放的榨惰，因?yàn)槭冀K有引用指向它們。所以静汤，如果公用集合里面的某些數(shù)據(jù)不使用而不去remove掉它們琅催，那么將會造成這個公用集合不斷增大，使得系統(tǒng)有內(nèi)存泄露的隱患虫给。

33藤抡、把一個基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為字符串，基本數(shù)據(jù)類型.toString是最快的方式狰右、String.valueOf次之、數(shù)據(jù)+””最慢

把一個基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為一般有三種方式舆床，我有一個Integer型數(shù)據(jù)i棋蚌，可以使用i.toString、String.valueOf(i)挨队、i+””三種方式谷暮，三種方式的效率如何，看一個測試：

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運(yùn)行結(jié)果為：

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

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

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

3班利、i + “”底層使用了StringBuilder實(shí)現(xiàn)，先用append方法拼接榨呆，再用toString方法獲取字符串

三者對比下來罗标，明顯是2最快、1次之、3最慢闯割。

34彻消、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宙拉，那么推薦使用的宾尚、效率最高的方式是：

img

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鼓黔、對資源的close建議分開操作

意思是央勒，比如我有這么一段代碼：

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建議修改為：

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雖然有些麻煩，卻能避免資源泄露澳化。我想崔步，如果沒有修改過的代碼，萬一XXX.close拋異常了缎谷，那么就進(jìn)入了cath塊中了井濒，YYY.close不會執(zhí)行，YYY這塊資源就不會回收了列林，一直占用著瑞你，這樣的代碼一多，是可能引起資源句柄泄露的希痴。而改為上面的寫法之后者甲，就保證了無論如何XXX和YYY都會被close掉。如果JDK7以上砌创，強(qiáng)烈建議使用try-with-resources虏缸。