作者：Richard_Jason
文章源自：http://blog.csdn.net/richard_jason/article/details/53004974

代碼優(yōu)化侦鹏，一個(gè)很重要的課題喝峦。可能有些人覺得沒用讯榕，一些細(xì)小的地方有什么好修改的，改與不改對(duì)于代碼的運(yùn)行效率有什么影響呢刽虹？這個(gè)問題我是這么考慮的凿滤，就像大海里面的鯨魚一樣，它吃一條小蝦米有用嗎况增？沒用赞庶，但是，吃的小蝦米一多之后，鯨魚就被喂飽了歧强。代碼優(yōu)化也是一樣澜薄，如果項(xiàng)目著眼于盡快無 BUG 上線，那么此時(shí)可以抓大放小摊册，代碼的細(xì)節(jié)可以不精打細(xì)磨肤京；但是如果有足夠的時(shí)間開發(fā)、維護(hù)代碼茅特，這時(shí)候就必須考慮每個(gè)可以優(yōu)化的細(xì)節(jié)了忘分，一個(gè)一個(gè)細(xì)小的優(yōu)化點(diǎn)累積起來，對(duì)于代碼的運(yùn)行效率絕對(duì)是有提升的白修。

代碼優(yōu)化的目標(biāo)是：

1. 減小代碼的體積
2. 提高代碼運(yùn)行的效率

代碼優(yōu)化細(xì)節(jié)

1妒峦、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兵睛。在 Java 核心 API 中肯骇，有許多應(yīng)用 final 的例子，例如 java.lang.String卤恳，整個(gè)類都是 final 的累盗。為類指定 final 修飾符可以讓類不可以被繼承，為方法指定 final 修飾符可以讓方法不可以被重寫突琳。如果指定了一個(gè)類為 final若债，則該類所有的方法都是 final 的。Java 編譯器會(huì)尋找機(jī)會(huì)內(nèi)聯(lián)所有的 final 方法拆融，內(nèi)聯(lián)對(duì)于提升 Java 運(yùn)行效率作用重大蠢琳，具體參見 Java 運(yùn)行期優(yōu)化。此舉能夠使性能平均提高 50%镜豹。

2傲须、盡量重用對(duì)象

特別是 String 對(duì)象的使用，出現(xiàn)字符串連接時(shí)應(yīng)該使用StringBuilder/StringBuffer代替趟脂。由于 Java 虛擬機(jī)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象泰讽，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，因此昔期，生成過多的對(duì)象將會(huì)給程序的性能帶來很大的影響已卸。

3、盡可能使用局部變量

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)變量都保存在棧中速度較快硼一，其他變量累澡，如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等般贼，都在堆中創(chuàng)建愧哟，速度較慢奥吩。另外，棧中創(chuàng)建的變量蕊梧，隨著方法的運(yùn)行結(jié)束霞赫，這些內(nèi)容就沒了，不需要額外的垃圾回收望几。

4绩脆、及時(shí)關(guān)閉流

Java 編程過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接橄抹、I/O 流操作時(shí)務(wù)必小心靴迫，在使用完畢后，及時(shí)關(guān)閉以釋放資源楼誓。因?yàn)閷?duì)這些大對(duì)象的操作會(huì)造成系統(tǒng)大的開銷玉锌，稍有不慎，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果疟羹。

5主守、盡量減少對(duì)變量的重復(fù)計(jì)算

明確一個(gè)概念，對(duì)方法的調(diào)用榄融，即使方法中只有一句語句参淫，也是有消耗的，包括創(chuàng)建棧幀愧杯、調(diào)用方法時(shí)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)涎才、調(diào)用方法完畢時(shí)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等。所以例如下面的操作：

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

{...}

建議替換為：

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

{...}

這樣力九，在list.size()很大的時(shí)候耍铜，就減少了很多的消耗。

6跌前、盡量采用懶加載的策略棕兼，即在需要的時(shí)候才創(chuàng)建

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);

}

7、慎用異常

異常對(duì)性能不利抵乓。拋出異常首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象伴挚，Throwable 接口的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用名為fillInStackTrace()的本地同步方法，fillInStackTrace()方法檢查堆棧灾炭，收集調(diào)用跟蹤信息章鲤。只要有異常被拋出，Java 虛擬機(jī)就必須調(diào)整調(diào)用堆棧咆贬，因?yàn)樵谔幚磉^程中創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象。異常只能用于錯(cuò)誤處理帚呼，不應(yīng)該用來控制程序流程掏缎。

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

除非不得已眷蜈。如果毫無理由地這么寫了沪哺，只要你的領(lǐng)導(dǎo)資深一點(diǎn)、有強(qiáng)迫癥一點(diǎn)酌儒，八成就要罵你為什么寫出這種垃圾代碼來了辜妓。

9、如果能估計(jì)到待添加的內(nèi)容長度忌怎，為底層以數(shù)組方式實(shí)現(xiàn)的集合籍滴、工具類指定初始長度

比如ArrayList、LinkedLlist榴啸、StringBuilder孽惰、StringBuffer、HashMap鸥印、HashSet等等勋功，以StringBuilder為例：

（1）StringBuilder()　　　　　　// 默認(rèn)分配16個(gè)字符的空間

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

（3）StringBuilder(String str)　// 默認(rèn)分配16個(gè)字符+str.length()個(gè)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，這樣可以明顯地提升性能库说。比如 StringBuilder 吧狂鞋，length 表示當(dāng)前的 StringBuilder 能保持的字符數(shù)量。因?yàn)楫?dāng) StringBuilder 達(dá)到最大容量的時(shí)候潜的，它會(huì)將自身容量增加到當(dāng)前的 2 倍再加 2骚揍，無論何時(shí)只要 StringBuilder 達(dá)到它的最大容量，它就不得不創(chuàng)建一個(gè)新的字符數(shù)組夏块，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(gè)操作疏咐。

試想，如果能預(yù)估到字符數(shù)組中大概要存放 5000 個(gè)字符而不指定長度脐供，最接近 5000 的 2 次冪是 4096浑塞，每次擴(kuò)容加的 2 不管，那么：

1. 在 4096 的基礎(chǔ)上政己，再申請(qǐng) 8194 個(gè)大小的字符數(shù)組酌壕，加起來相當(dāng)于一次申請(qǐng)了 12290 個(gè)大小的字符數(shù)組，如果一開始能指定 5000 個(gè)大小的字符數(shù)組歇由，就節(jié)省了一倍以上的空間卵牍。
2. 把原來的 4096 個(gè)字符拷貝到新的的字符數(shù)組中去。

這樣沦泌，既浪費(fèi)內(nèi)存空間又降低代碼運(yùn)行效率糊昙。所以，給底層以數(shù)組實(shí)現(xiàn)的集合谢谦、工具類設(shè)置一個(gè)合理的初始化容量是錯(cuò)不了的释牺，這會(huì)帶來立竿見影的效果萝衩。但是，注意没咙，像 HashMap 這種是以數(shù)組+鏈表實(shí)現(xiàn)的集合猩谊，別把初始大小和你估計(jì)的大小設(shè)置得一樣，因?yàn)橐粋€(gè) table 上只連接一個(gè)對(duì)象的可能性幾乎為 0祭刚。初始大小建議設(shè)置為 2 的 N 次冪牌捷，如果能估計(jì)到有 2000 個(gè)元素，設(shè)置成 new HashMap(128)涡驮、new HashMap(256)都可以暗甥。

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

11淋袖、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，因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)底層锯梁，對(duì)位的操作是最方便即碗、最快的，因此建議修改為：

for (val = 0; val < 100000; val += 5)

{

a = val << 3;
b = val >> 1;

}

移位操作雖然快陌凳，但是可能會(huì)使代碼不太好理解剥懒，因此最好加上相應(yīng)的注釋。

12合敦、循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對(duì)象引用

例如：

for (int i = 1; i <= count; i++)

{

Object obj = new Object();

}

這種做法會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存中有 count 份 Object 對(duì)象引用存在初橘，count 很大的話，就耗費(fèi)內(nèi)存了充岛，建議為改為：

Object obj = null;for (int i = 0; i <= count; i++) { obj = new Object(); }

這樣的話保檐，內(nèi)存中只有一份 Object 對(duì)象引用，每次new Object()的時(shí)候崔梗， Object 對(duì)象引用指向不同的 Object 罷了夜只，但是內(nèi)存中只有一份，這樣就大大節(jié)省了內(nèi)存空間了蒜魄。

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

14徽诲、盡量使用HashMap酥泞、ArrayList咐鹤、StringBuilder霸旗，除非線程安全需要，否則不推薦使用Hashtable秕脓、Vector柒瓣、StringBuffer瘪菌，后三者由于使用同步機(jī)制而導(dǎo)致了性能開銷

15、不要將數(shù)組聲明為public static final

因?yàn)檫@毫無意義嘹朗，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诵肛，將數(shù)組聲明為 public 更是一個(gè)安全漏洞屹培，這意味著這個(gè)數(shù)組可以被外部類所改變。

16怔檩、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)褪秀、縮短加載的時(shí)間、提高加載的效率薛训，但并不是所有地方都適用于單例媒吗，簡單來說，單例主要適用于以下三個(gè)方面：

1. 控制資源的使用乙埃，通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問闸英；
2. 控制實(shí)例的產(chǎn)生，以達(dá)到節(jié)約資源的目的介袜；
3. 控制數(shù)據(jù)的共享甫何，在不建立直接關(guān)聯(lián)的條件下，讓多個(gè)不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實(shí)現(xiàn)通信遇伞。

17辙喂、盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

要知道，當(dāng)某個(gè)對(duì)象被定義為 static 的變量所引用鸠珠，那么 gc 通常是不會(huì)回收這個(gè)對(duì)象所占有的堆內(nèi)存的巍耗，如：

public class A
{ 

private static B b = new B();

}

此時(shí)，靜態(tài)變量b的生命周期與A類相同渐排，如果A類不被卸載炬太，那么引用B指向的B對(duì)象會(huì)常駐內(nèi)存，直到程序終止飞盆。

18娄琉、及時(shí)清除不再需要的會(huì)話

為了清除不再活動(dòng)的會(huì)話，許多應(yīng)用服務(wù)器都有默認(rèn)的會(huì)話超時(shí)時(shí)間吓歇，一般為 30 分鐘孽水。當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多的會(huì)話時(shí)，如果內(nèi)存不足城看，那么操作系統(tǒng)會(huì)把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤女气，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(huì)話轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁盤，甚至可能拋出內(nèi)存不足的異常测柠。如果會(huì)話要被轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁盤炼鞠，那么必須要先被序列化缘滥，在大規(guī)模集群中，對(duì)對(duì)象進(jìn)行序列化的代價(jià)是很昂貴的谒主。因此朝扼，當(dāng)會(huì)話不再需要時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)用 HttpSession 的 invalidate()方法清除會(huì)話霎肯。

19擎颖、實(shí)現(xiàn) RandomAccess 接口的集合比如 ArrayList，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 推薦給用戶的观游。JDK API 對(duì)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)訪問搂捧，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(jī)或連續(xù)訪問列表時(shí)懂缕，能提供良好的性能允跑。

實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，實(shí)現(xiàn) RandomAccess 接口的類實(shí)例搪柑，假如是隨機(jī)訪問的聋丝，使用普通 for 循環(huán)效率將高于使用 foreach 循環(huán)；反過來拌屏，如果是順序訪問的潮针，則使用 Iterator 會(huì)效率更高∫形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(shí)現(xiàn)原理就是迭代器 Iterator每篷，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”反過來端圈，如果是順序訪問的焦读，則使用 Iterator 會(huì)效率更高”的意思就是順序訪問的那些類實(shí)例，使用 foreach 循環(huán)去遍歷舱权。

20矗晃、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，除非能確定一整個(gè)方法都是需要進(jìn)行同步的宴倍，否則盡量使用同步代碼塊张症，避免對(duì)那些不需要進(jìn)行同步的代碼也進(jìn)行了同步，影響了代碼執(zhí)行效率鸵贬。

21俗他、將常量聲明為static final，并以大寫命名

這樣在編譯期間就可以把這些內(nèi)容放入常量池中阔逼，避免運(yùn)行期間計(jì)算生成常量的值兆衅。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羡亩、不要?jiǎng)?chuàng)建一些不使用的對(duì)象摩疑，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”畏铆、”The import java.util is never used”雷袋，那么請(qǐng)刪除這些無用的內(nèi)容。

23辞居、程序運(yùn)行過程中避免使用反射

關(guān)于片排，請(qǐng)參見反射。反射是 Java 提供給用戶一個(gè)很強(qiáng)大的功能速侈，功能強(qiáng)大往往意味著效率不高。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)制迫卢，特別是 Method 的invoke方法倚搬。如果確實(shí)有必要，一種建議性的做法是將那些需要通過反射加載的類乾蛤，在項(xiàng)目啟動(dòng)的時(shí)候通過反射實(shí)例化出一個(gè)對(duì)象并放入內(nèi)存——用戶只關(guān)心和對(duì)端交互的時(shí)候獲取最快的響應(yīng)速度每界，并不關(guān)心對(duì)端的項(xiàng)目啟動(dòng)花多久時(shí)間。

24家卖、使用數(shù)據(jù)庫連接池和線程池

這兩個(gè)池都是用于重用對(duì)象的眨层，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)建和銷毀線程上荡。

25趴樱、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、BufferedWriter酪捡、BufferedInputStream叁征、BufferedOutputStream，這可以極大地提升 IO 效率逛薇。

26捺疼、順序插入和隨機(jī)訪問比較多的場(chǎng)景使用 ArrayList，元素刪除和中間插入比較多的場(chǎng)景使用 LinkedList

這個(gè)永罚，理解 ArrayList 和 LinkedList 的原理就知道了啤呼。

27、不要讓public方法中有太多的形參

public方法即對(duì)外提供的方法呢袱，如果給這些方法太多形參的話官扣，主要有兩點(diǎn)壞處：

1. 違反了面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄琂ava 講求一切都是對(duì)象产捞，太多的形參醇锚，和面向?qū)ο蟮木幊趟枷氩⒉黄鹾希?/li>
2. 參數(shù)太多勢(shì)必導(dǎo)致方法調(diào)用的出錯(cuò)概率增加。

至于這個(gè)”太多”指的是多少個(gè)，3焊唬、4 個(gè)吧恋昼。比如我們用 JDBC 寫一個(gè)insertStudentInfo方法，有 10 個(gè)學(xué)生信息字段要插如 Student 表中赶促，可以把這 10 個(gè)參數(shù)封裝在一個(gè)實(shí)體類中液肌，作為insert方法的形參。

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

String str = "123";
if (str.equals("123")) {

...

}

String str = "123";
if ("123".equals(str))

{

...

}

int i = 2;
if (i == 1)

{

...

}else{

...

}

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

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

public static void main(String[] args)

{ int[] is = new int[]{1, 2, 3};

System.out.println(is.toString());

}

[I@18a992f

public static void main(String[] args)
{ 

long l = 12345678901234L;

int i = (int)l;

System.out.println(i);

}

1942892530

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

0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010

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");

}

String.valueOf()：11ms Integer.toString()：5ms i + ""：25ms

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());

}

}

try{

XXX.close();

YYY.close();

}catch (Exception e)

{

...

}

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