前言

代碼優(yōu)化 ，一個很重要的課題声诸〗囱龋可能有些人覺得沒用，一些細小的地方有什么好修改的彼乌，改與不改對于代碼的運行效率有什么影響呢泻肯？這個問題我是這么考慮的，就像大海里面的鯨魚一樣囤攀，它吃一條小蝦米有用嗎软免？沒用宫纬，但是焚挠，吃的小蝦米一多之后，鯨魚就被喂飽了漓骚。

代碼優(yōu)化也是一樣蝌衔，如果項目著眼于盡快無BUG上線，那么此時可以抓大放小蝌蹂，代碼的細節(jié)可以不精打細磨噩斟；但是如果有足夠的時間開發(fā)、維護代碼孤个，這時候就必須考慮每個可以優(yōu)化的細節(jié)了剃允，一個一個細小的優(yōu)化點累積起來，對于代碼的運行效率絕對是有提升的。

代碼優(yōu)化的目標是

1. 減小代碼的體積
2. 提高代碼運行的效率

代碼優(yōu)化細節(jié)

1斥废、盡量指定類椒楣、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中牡肉，有許多應(yīng)用final的例子捧灰，例如java.lang.String，整個類都是final的统锤。為類指定final修飾符可以讓類不可以被繼承毛俏，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饲窿，則該類所有的方法都是final的煌寇。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運行效率作用重大免绿，具體參見Java運行期優(yōu)化唧席。 此舉能夠使性能平均提高50% 。

2嘲驾、盡量重用對象

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

3掉弛、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，其他變量喂走，如靜態(tài)變量殃饿、實例變量等瘫里，都在堆中創(chuàng)建落塑，速度較慢裤翩。另外杭棵，棧中創(chuàng)建的變量宣增，隨著方法的運行結(jié)束绢淀，這些內(nèi)容就沒了蚁廓，不需要額外的垃圾回收陌选。

4睡汹、及時關(guān)閉流

Java編程過程中肴甸，進行數(shù)據(jù)庫連接、I/O流操作時務(wù)必小心囚巴，在使用完畢后原在，及時關(guān)閉以釋放資源友扰。因為對這些大對象的操作會造成系統(tǒng)大的開銷，稍有不慎庶柿，將會導致嚴重的后果焕檬。

5、盡量減少對變量的重復計算

明確一個概念澳泵，對方法的調(diào)用实愚，即使方法中只有一句語句，也是有消耗的兔辅，包括創(chuàng)建棧幀腊敲、調(diào)用方法時保護現(xiàn)場、調(diào)用方法完畢時恢復現(xiàn)場等维苔。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++)
{...}

這樣碰辅，在list.size()很大的時候，就減少了很多的消耗

6介时、盡量采用懶加載的策略没宾，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、慎用異常

異常對性能不利沸柔。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象循衰，Throwable接口的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用名為fillInStackTrace()的本地同步方法，fillInStackTrace()方法檢查堆棧褐澎，收集調(diào)用跟蹤信息会钝。只要有異常被拋出，Java虛擬機就必須調(diào)整調(diào)用堆棧工三，因為在處理過程中創(chuàng)建了一個新的對象迁酸。異常只能用于錯誤處理，不應(yīng)該用來控制程序流程俭正。

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

除非不得已掸读。如果毫無理由地這么寫了串远，只要你的領(lǐng)導資深一點、有強迫癥一點寺枉，八成就要罵你為什么寫出這種垃圾代碼來了抑淫。

9绷落、如果能估計到待添加的內(nèi)容長度姥闪，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砌烁、LinkedLlist筐喳、StringBuilder催式、StringBuffer、HashMap避归、HashSet等等荣月，以StringBuilder為例：

• StringBuilder() // 默認分配16個字符的空間
• StringBuilder(int size) // 默認分配size個字符的空間
• 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，這樣可以明顯地提升性能梳毙。比如StringBuilder吧哺窄，length表示當前的StringBuilder能保持的字符數(shù)量。因為當StringBuilder達到最大容量的時候账锹，它會將自身容量增加到當前的2倍再加2萌业，無論何時只要StringBuilder達到它的最大容量，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奸柬。試想生年，如果能預估到字符數(shù)組中大概要存放5000個字符而不指定長度，最接近5000的2次冪是4096廓奕，每次擴容加的2不管抱婉，那么：

• 在4096 的基礎(chǔ)上，再申請8194個大小的字符數(shù)組桌粉，加起來相當于一次申請了12290個大小的字符數(shù)組蒸绩，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铃肯；
• 把原來的4096個字符拷貝到新的的字符數(shù)組中去侵贵。

這樣，既浪費內(nèi)存空間又降低代碼運行效率缘薛。所以窍育，給底層以數(shù)組實現(xiàn)的集合、工具類設(shè)置一個合理的初始化容量是錯不了的宴胧，這會帶來立竿見影的效果漱抓。但是，注意恕齐，像HashMap這種是以數(shù)組+鏈表實現(xiàn)的集合乞娄，別把初始大小和你估計的大小設(shè)置得一樣，因為一個table上只連接一個對象的可能性幾乎為0显歧。初始大小建議設(shè)置為2的N次冪仪或，如果能估計到有2000個元素，設(shè)置成new HashMap(128)士骤、new HashMap(256)都可以范删。

10、當復制大量數(shù)據(jù)時拷肌，使用System.arraycopy()命令

11到旦、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旨巷，因為在計算機底層，對位的操作是最方便添忘、最快的采呐，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搁骑，因此最好加上相應(yīng)的注釋斧吐。

12、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();
}

這種做法會導致內(nèi)存中有count份Object對象引用存在仲器，count很大的話会通，就耗費內(nèi)存了，建議為改為：

Object obj = null;for (int i = 0; i <= count; i++) { obj = new Object(); }
這樣的話娄周，內(nèi)存中只有一份Object對象引用涕侈，每次new Object()的時候，Object對象引用指向不同的Object罷了煤辨，但是內(nèi)存中只有一份裳涛，這樣就大大節(jié)省了內(nèi)存空間了。

13众辨、基于效率和類型檢查的考慮端三，應(yīng)該盡可能使用array，無法確定數(shù)組大小時才使用ArrayList

14鹃彻、盡量使用HashMap郊闯、ArrayList、StringBuilder蛛株，除非線程安全需要团赁，否則不推薦使用Hashtable、Vector谨履、StringBuffer欢摄，后三者由于使用同步機制而導致了性能開銷

15、不要將數(shù)組聲明為public static final

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

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擔尝盼、縮短加載的時間吞滞、提高加載的效率，但并不是所有地方都適用于單例东涡，簡單來說冯吓，單例主要適用于以下三個方面：

• 控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問
• 控制實例的產(chǎn)生疮跑，以達到節(jié)約資源的目的
• 控制數(shù)據(jù)的共享组贺，在不建立直接關(guān)聯(lián)的條件下，讓多個不相關(guān)的進程或線程之間實現(xiàn)通信

17祖娘、盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

要知道失尖，當某個對象被定義為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)存的渐苏，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類相同掀潮，如果A類不被卸載，那么引用B指向的B對象會常駐內(nèi)存琼富，直到程序終止

18仪吧、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)器都有默認的會話超時時間鞠眉，一般為30分鐘薯鼠。當應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多的會話時，如果內(nèi)存不足械蹋，那么操作系統(tǒng)會把部分數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤出皇，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)存不足的異常哗戈。如果會話要被轉(zhuǎn)儲到磁盤郊艘，那么必須要先被序列化，在大規(guī)模集群中唯咬，對對象進行序列化的代價是很昂貴的纱注。因此，當會話不再需要時胆胰，應(yīng)當及時調(diào)用HttpSession的invalidate()方法清除會話奈附。

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

這是JDK推薦給用戶的斥滤。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勉盅，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佑颇。實際經(jīng)驗表明，實現(xiàn)RandomAccess接口的類實例草娜，假如是隨機訪問的挑胸，使用普通for循環(huán)效率將高于使用foreach循環(huán)；反過來宰闰，如果是順序訪問的茬贵，則使用Iterator會效率更高簿透。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解藻，參見Java語法糖1：可變長度參數(shù)以及foreach循環(huán)原理老充。所以后半句”反過來，如果是順序訪問的螟左，則使用Iterator會效率更高”的意思就是順序訪問的那些類實例啡浊，使用foreach循環(huán)去遍歷。

20胶背、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)講得很清楚了巷嚣，除非能確定一整個方法都是需要進行同步的，否則盡量使用同步代碼塊钳吟，避免對那些不需要進行同步的代碼也進行了同步廷粒，影響了代碼執(zhí)行效率。

21红且、將常量聲明為static final评雌，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，避免運行期間計算生成常量的值直焙。另外景东，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、不要創(chuàng)建一些不使用的對象奔誓，不要導入一些不使用的類

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

23和措、程序運行過程中避免使用反射

關(guān)于，請參見反射蜕煌。反射是Java提供給用戶一個很強大的功能派阱，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斜纪，特別是Method的invoke方法贫母，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)速度盒刚，并不關(guān)心對端的項目啟動花多久時間腺劣。

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因块，前者可以避免頻繁地打開和關(guān)閉連接橘原，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行IO操作

帶緩沖的輸入輸出流，即BufferedReader趾断、BufferedWriter拒名、BufferedInputStream、BufferedOutputStream芋酌，這可以極大地提升IO效率

26增显、順序插入和隨機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這個隔嫡，理解ArrayList和LinkedList的原理就知道了

27甸怕、不要讓public方法中有太多的形參

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

• 違反了面向?qū)ο蟮木幊趟枷肴鳎琂ava講求一切都是對象，太多的形參温兼，和面向?qū)ο蟮木幊趟枷氩⒉黄鹾?/li>
• 參數(shù)太多勢必導致方法調(diào)用的出錯概率增加

至于這個”太多”指的是多少個秸滴，3、4個吧募判。比如我們用JDBC寫一個insertStudentInfo方法荡含，有10個學生信息字段要插如Student表中，可以把這10個參數(shù)封裝在一個實體類中届垫，作為insert方法的形參释液。

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>

String str = "123";
if (str.equals("123")) {
    ...
}
建議修改為：
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) { ... }