前言

代碼優(yōu)化偏竟，一個很重要的課題〕ㄇ停可能有些人覺得沒用踊谋，一些細(xì)小的地方有什么好修改的，改與不改對于代碼的運行效率有什么影響呢旋讹？這個問題我是這么考慮的殖蚕，就像大海里面的鯨魚一樣轿衔，它吃一條小蝦米有用嗎？沒用睦疫，但是害驹，吃的小蝦米一多之后，鯨魚就被喂飽了蛤育。代碼優(yōu)化也是一樣宛官，如果項目著眼于盡快無BUG上線，那么此時可以抓大放小瓦糕，代碼的細(xì)節(jié)可以不精打細(xì)磨底洗；但是如果有足夠的時間開發(fā)、維護(hù)代碼咕娄，這時候就必須考慮每個可以優(yōu)化的細(xì)節(jié)了亥揖，一個一個細(xì)小的優(yōu)化點累積起來，對于代碼的運行效率絕對是有提升的圣勒。

代碼優(yōu)化的目標(biāo)是：

1费变、減小代碼的體積

2、提高代碼運行的效率

代碼優(yōu)化細(xì)節(jié)

1圣贸、盡量指定類胡控、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中旁趟，有許多應(yīng)用final的例子，例如java.lang.String庇绽，整個類都是final的锡搜。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瞧掺。如果指定了一個類為final耕餐，則該類所有的方法都是final的。Java編譯器會尋找機會內(nèi)聯(lián)所有的final方法辟狈，內(nèi)聯(lián)對于提升Java運行效率作用重大肠缔，具體參見Java運行期優(yōu)化。此舉能夠使性能平均提高50%哼转。

2明未、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代替壹蔓。由于Java虛擬機不僅要花時間生成對象趟妥，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，因此佣蓉，生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響披摄。

3亲雪、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，其他變量疚膊，如靜態(tài)變量义辕、實例變量等，都在堆中創(chuàng)建寓盗，速度較慢灌砖。另外，棧中創(chuàng)建的變量贞让，隨著方法的運行結(jié)束周崭，這些內(nèi)容就沒了，不需要額外的垃圾回收喳张。

4续镇、及時關(guān)閉流

Java編程過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接销部、I/O流操作時務(wù)必小心摸航，在使用完畢后，及時關(guān)閉以釋放資源舅桩。因為對這些大對象的操作會造成系統(tǒng)大的開銷酱虎，稍有不慎，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果擂涛。

5读串、盡量減少對變量的重復(fù)計算

明確一個概念，對方法的調(diào)用撒妈，即使方法中只有一句語句恢暖，也是有消耗的，包括創(chuàng)建棧幀狰右、調(diào)用方法時保護(hù)現(xiàn)場杰捂、調(diào)用方法完畢時恢復(fù)現(xiàn)場等。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++)

{...}

這樣棋蚌，在list.size()很大的時候嫁佳，就減少了很多的消耗

6、盡量采用懶加載的策略谷暮，即在需要的時候才創(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蒿往、慎用異常

異常對性能不利。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象坷备，Throwable接口的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用名為fillInStackTrace()的本地同步方法熄浓，fillInStackTrace()方法檢查堆棧，收集調(diào)用跟蹤信息。只要有異常被拋出赌蔑，Java虛擬機就必須調(diào)整調(diào)用堆棧俯在，因為在處理過程中創(chuàng)建了一個新的對象。異常只能用于錯誤處理娃惯，不應(yīng)該用來控制程序流程跷乐。

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

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

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

比如ArrayList、LinkedLlist央勒、StringBuilder不见、StringBuffer、HashMap崔步、HashSet等等稳吮，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，這樣可以明顯地提升性能井濒。比如StringBuilder吧灶似，length表示當(dāng)前的StringBuilder能保持的字符數(shù)量。因為當(dāng)StringBuilder達(dá)到最大容量的時候瑞你，它會將自身容量增加到當(dāng)前的2倍再加2喻奥，無論何時只要StringBuilder達(dá)到它的最大容量，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捏悬。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润梯，最接近5000的2次冪是4096过牙，每次擴容加的2不管，那么：

（1）在4096 的基礎(chǔ)上纺铭，再申請8194個大小的字符數(shù)組寇钉，加起來相當(dāng)于一次申請了12290個大小的字符數(shù)組，如果一開始能指定5000個大小的字符數(shù)組舶赔，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

這樣扫倡，既浪費內(nèi)存空間又降低代碼運行效率。所以，給底層以數(shù)組實現(xiàn)的集合撵溃、工具類設(shè)置一個合理的初始化容量是錯不了的疚鲤，這會帶來立竿見影的效果。但是缘挑，注意集歇，像HashMap這種是以數(shù)組+鏈表實現(xiàn)的集合，別把初始大小和你估計的大小設(shè)置得一樣语淘，因為一個table上只連接一個對象的可能性幾乎為0诲宇。初始大小建議設(shè)置為2的N次冪，如果能估計到有2000個元素惶翻，設(shè)置成new HashMap(128)姑蓝、new HashMap(256)都可以。

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

11、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溯泣，因為在計算機底層虐秋，對位的操作是最方便、最快的垃沦，因此建議修改為：

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

{

a = val << 3;

b = val >> 1;

}

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

12靶剑、循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對象引用

例如：

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

{

Object obj = new Object();

}

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

Object obj = null;

for (int i = 0; i <= count; i++)

{

obj = new Object();

}

這樣的話，內(nèi)存中只有一份Object對象引用收夸，每次new Object()的時候坑匠，Object對象引用指向不同的Object罷了，但是內(nèi)存中只有一份卧惜，這樣就大大節(jié)省了內(nèi)存空間了厘灼。

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

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

15胀蛮、不要將數(shù)組聲明為public static final

因為這毫無意義院刁，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粪狼，將數(shù)組聲明為public更是一個安全漏洞退腥，這意味著這個數(shù)組可以被外部類所改變

16、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)再榄、縮短加載的時間狡刘、提高加載的效率，但并不是所有地方都適用于單例困鸥，簡單來說嗅蔬，單例主要適用于以下三個方面：

（1）控制資源的使用，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)生疾就，以達(dá)到節(jié)約資源的目的

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

17猬腰、盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

要知道鸟废，當(dāng)某個對象被定義為static的變量所引用，那么gc通常是不會回收這個對象所占有的堆內(nèi)存的姑荷，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類相同盒延，如果A類不被卸載，那么引用B指向的B對象會常駐內(nèi)存鼠冕，直到程序終止

18添寺、及時清除不再需要的會話

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)的會話超時時間懈费，一般為30分鐘计露。當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多的會話時，如果內(nèi)存不足憎乙，那么操作系統(tǒng)會把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤薄坏，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)存不足的異常寨闹。如果會話要被轉(zhuǎn)儲到磁盤，那么必須要先被序列化君账，在大規(guī)模集群中繁堡，對對象進(jìn)行序列化的代價是很昂貴的。因此，當(dāng)會話不再需要時椭蹄，應(yīng)當(dāng)及時調(diào)用HttpSession的invalidate()方法清除會話闻牡。

19、實現(xiàn)RandomAccess接口的集合比如ArrayList绳矩，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推薦給用戶的罩润。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翼馆，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割以。實際經(jīng)驗表明，實現(xiàn)RandomAccess接口的類實例应媚，假如是隨機訪問的严沥，使用普通for循環(huán)效率將高于使用foreach循環(huán)；反過來中姜，如果是順序訪問的消玄，則使用Iterator會效率更高《撸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)的底層實現(xiàn)原理就是迭代器Iterator翩瓜，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”反過來携龟，如果是順序訪問的兔跌，則使用Iterator會效率更高”的意思就是順序訪問的那些類實例，使用foreach循環(huán)去遍歷骨宠。

20浮定、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，除非能確定一整個方法都是需要進(jìn)行同步的层亿，否則盡量使用同步代碼塊桦卒，避免對那些不需要進(jìn)行同步的代碼也進(jìn)行了同步，影響了代碼執(zhí)行效率匿又。

21方灾、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)容放入常量池中碌更，避免運行期間計算生成常量的值裕偿。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痛单、不要創(chuàng)建一些不使用的對象嘿棘，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”旭绒、”The import java.util is never used”鸟妙，那么請刪除這些無用的內(nèi)容

23焦人、程序運行過程中避免使用反射

關(guān)于，請參見反射重父。反射是Java提供給用戶一個很強大的功能花椭，功能強大往往意味著效率不高。不建議在程序運行過程中使用尤其是頻繁使用反射機制房午，特別是Method的invoke方法矿辽，如果確實有必要，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)速度郭厌，并不關(guān)心對端的項目啟動花多久時間袋倔。

24、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沪曙，前者可以避免頻繁地打開和關(guān)閉連接奕污，后者可以避免頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程

25、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液走，即BufferedReader碳默、BufferedWriter、BufferedInputStream缘眶、BufferedOutputStream嘱根，這可以極大地提升IO效率

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

這個该抒，理解ArrayList和LinkedList的原理就知道了

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顶燕，如果給這些方法太多形參的話主要有兩點壞處：

1凑保、違反了面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄琂ava講求一切都是對象涌攻，太多的形參欧引，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”指的是多少個恳谎，3芝此、4個吧。比如我們用JDBC寫一個insertStudentInfo方法因痛，有10個學(xué)生信息字段要插如Student表中婚苹，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、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，如果有以下代碼：

String str = "123";

if (str.equals("123")) {

...

}

建議修改為：

String str = "123";

if ("123".equals(str))

{

...

}

這么做主要是可以避免空指針異常

29址愿、請知道，在java中if (i == 1)和if (1 == i)是沒有區(qū)別的廓译，但從閱讀習(xí)慣上講结胀，建議使用前者

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

在C/C++中攀操，”if (i == 1)”判斷條件成立院仿，是以0與非0為基準(zhǔn)的，0表示false速和，非0表示true歹垫，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表示颠放，即false排惨。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)”碰凶，這樣就有問題了暮芭。在if之內(nèi)將i賦值為1，if判斷里面的內(nèi)容非0欲低，返回的就是true了辕宏，但是明明i為2，比較的值是1砾莱，應(yīng)該返回的false瑞筐。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，所以腊瑟，為了避免開發(fā)者在if語句中不正確的賦值操作聚假，建議將if語句寫為：

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

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

但是闯袒，在Java中，C/C++這種”if (i = 1)”的語法是不可能出現(xiàn)的游岳，因為一旦寫了這種語法政敢，Java就會編譯報錯”Type mismatch: cannot convert from int to boolean”。但是胚迫，盡管Java的”if (i == 1)”和”if (1 == i)”在語義上沒有任何區(qū)別喷户，但是從閱讀習(xí)慣上講，建議使用前者會更好些访锻。

30褪尝、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：

public static void main(String[] args)

{ int[] is = new int[]{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)容闹获，卻有可能因為數(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()沒有意義河哑，但是對集合toString()是可以打印出集合里面的內(nèi)容的避诽，因為集合的父類AbstractCollections重寫了Object的toString()方法。

31璃谨、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：

public static void main(String[] args)

{

long l = 12345678901234L;

int i = (int)l;

System.out.println(i);

}

我們可能期望得到其中的某幾位沙庐，但是結(jié)果卻是：

1942892530

解釋一下。Java中l(wèi)ong是8個字節(jié)64位的佳吞，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位的拱雏，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)容底扳。從這個例子上還能順便得到兩個結(jié)論：

1铸抑、整型默認(rèn)的數(shù)據(jù)類型是int，long l = 12345678901234L衷模，這個數(shù)字已經(jīng)超出了int的范圍了鹊汛，所以最后有一個L，表示這是一個long型數(shù)算芯。順便柒昏，浮點型的默認(rèn)類型是double，所以定義float的時候要寫成””float f = 3.5f”

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

32届囚、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）有梆，那么這個集合里面的元素是不會自動釋放的，因為始終有引用指向它們意系。所以泥耀，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，那么將會造成這個公用集合不斷增大蛔添，使得系統(tǒng)有內(nèi)存泄露的隱患痰催。

33、把一個基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為字符串迎瞧，基本數(shù)據(jù)類型.toString()是最快的方式夸溶、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)為一般有三種方式凶硅，我有一個Integer型數(shù)據(jù)i缝裁，可以使用i.toString()、String.valueOf(i)足绅、i+””三種方式捷绑，三種方式的效率如何韩脑，看一個測試：

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");

}

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，優(yōu)先考慮使用toString()方法粹污。至于為什么段多，很簡單：

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

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

3粥航、i + “”底層使用了StringBuilder實現(xiàn)，先用append方法拼接生百，再用toString()方法獲取字符串

三者對比下來递雀，明顯是2最快、1次之蚀浆、3最慢

34缀程、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市俊，那么推薦使用的杨凑、效率最高的方式是：

public static void main(String[] args)

{

HashMap hm = new HashMap();

hm.put("111", "222");

Set> entrySet = hm.entrySet();

Iterator> iter = entrySet.iterator(); while (iter.hasNext())

{

Map.Entry entry = iter.next();

System.out.println(entry.getKey() + "" + 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摆昧、對資源的close()建議分開操作

意思是撩满，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，卻能避免資源泄露绅你。我們想伺帘，如果沒有修改過的代碼，萬一XXX.close()拋異常了忌锯，那么就進(jìn)入了cath塊中了伪嫁，YYY.close()不會執(zhí)行，YYY這塊資源就不會回收了偶垮，一直占用著张咳，這樣的代碼一多，是可能引起資源句柄泄露的似舵。而改為下面的寫法之后脚猾，就保證了無論如何XXX和YYY都會被close掉。

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