前言
代碼?優(yōu)化?引谜，一個很重要的課題∽希可能有些人覺得沒用扇单，一些細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椎椰？這個問題我是這么考慮的厦幅，就像大海里面的鯨魚一樣，它吃一條小蝦米有用嗎慨飘？沒用确憨，但是，吃的小蝦米一多之后瓤的，鯨魚就被喂飽了休弃。
代碼優(yōu)化也是一樣，如果項目著眼于盡快無BUG上線圈膏，那么此時可以抓大放小塔猾，代碼的細節(jié)可以不精打細磨；但是如果有足夠的時間開發(fā)稽坤、維護代碼丈甸，這時候就必須考慮每個可以優(yōu)化的細節(jié)了，一個一個細小的優(yōu)化點累積起來尿褪，對于代碼的運行效率絕對是有提升的睦擂。
代碼優(yōu)化的目標是
減小代碼的體積
提高代碼運行的效率
1、盡量指定類杖玲、方法的final修飾符
帶有final修飾符的類是不可派生的顿仇。在Java核心API中，有許多應用final的例子摆马，例如java.lang.String臼闻，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囤采，為方法指定final修飾符可以讓方法不可以被重寫述呐。如果指定了一個類為final，則該類所有的方法都是final的斑唬。Java編譯器會尋找機會內聯所有的final方法市埋，內聯對于提升Java運行效率作用重大黎泣，具體參見Java運行期優(yōu)化。?此舉能夠使性能平均提高50%?缤谎。
2抒倚、盡量重用對象
特別是String對象的使用，出現字符串連接時應該使用StringBuilder/StringBuffer代替坷澡。由于Java虛擬機不僅要花時間生成對象托呕，以后可能還需要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理，因此频敛，生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響项郊。
3、盡可能使用局部變量
調用方法時傳遞的參數以及在調用中創(chuàng)建的臨時變量都保存在棧中速度較快斟赚，其他變量着降，如靜態(tài)變量、實例變量等拗军，都在堆中創(chuàng)建任洞，速度較慢。另外发侵，棧中創(chuàng)建的變量交掏，隨著方法的運行結束，這些內容就沒了刃鳄，不需要額外的垃圾回收盅弛。
4、及時關閉流
Java編程過程中叔锐，進行數據庫連接挪鹏、I/O流操作時務必小心，在使用完畢后掌腰，及時關閉以釋放資源狰住。因為對這些大對象的操作會造成系統(tǒng)大的開銷张吉，稍有不慎齿梁，將會導致嚴重的后果。
5肮蛹、盡量減少對變量的重復計算
明確一個概念勺择，對方法的調用，即使方法中只有一句語句伦忠，也是有消耗的省核，包括創(chuàng)建棧幀、調用方法時保護現場昆码、調用方法完畢時恢復現場等气忠。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++)
{...}
這樣邻储，在list.size()很大的時候，就減少了很多的消耗
6旧噪、盡量采用懶加載的策略吨娜，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
異常對性能不利淘钟。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象宦赠，Throwable接口的構造函數調用名為fillInStackTrace()的本地同步方法，fillInStackTrace()方法檢查堆棧米母，收集調用跟蹤信息勾扭。只要有異常被拋出，Java虛擬機就必須調整調用堆棧铁瞒，因為在處理過程中創(chuàng)建了一個新的對象妙色。異常只能用于錯誤處理，不應該用來控制程序流程慧耍。
8燎斩、不要在循環(huán)中使用try…catch…，應該把其放在最外層
除非不得已蜂绎。如果毫無理由地這么寫了栅表，只要你的領導資深一點、有強迫癥一點师枣，八成就要罵你為什么寫出這種垃圾代碼來了怪瓶。
9、如果能估計到待添加的內容長度践美，為底層以數組方式實現的集合洗贰、工具類指定初始長度
比如ArrayList、LinkedLlist陨倡、StringBuilder敛滋、StringBuffer、HashMap兴革、HashSet等等绎晃，以StringBuilder為例：
（1）StringBuilder() // 默認分配16個字符的空間
（2）StringBuilder(int size) // 默認分配size個字符的空間
（3）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）的來設定它的初始化容量，這樣可以明顯地提升性能杂曲。比如StringBuilder吧庶艾，length表示當前的StringBuilder能保持的字符數量。因為當StringBuilder達到最大容量的時候擎勘，它會將自身容量增加到當前的2倍再加2咱揍，無論何時只要StringBuilder達到它的最大容量，它就不得不創(chuàng)建一個新的字符數組然后將舊的字符數組內容拷貝到新字符數組中—-這是十分耗費性能的一個操作棚饵。試想煤裙，如果能預估到字符數組中大概要存放5000個字符而不指定長度掩完，最接近5000的2次冪是4096，每次擴容加的2不管硼砰，那么：
（1）在4096 的基礎上藤为，再申請8194個大小的字符數組，加起來相當于一次申請了12290個大小的字符數組夺刑，如果一開始能指定5000個大小的字符數組缅疟，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組中去遍愿。
這樣存淫，既浪費內存空間又降低代碼運行效率。所以沼填，給底層以數組實現的集合桅咆、工具類設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坞笙。但是岩饼，注意，像HashMap這種是以數組+鏈表實現的集合薛夜，別把初始大小和你估計的大小設置得一樣籍茧，因為一個table上只連接一個對象的可能性幾乎為0。初始大小建議設置為2的N次冪梯澜，如果能估計到有2000個元素寞冯，設置成new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以晚伙。
10吮龄、當復制大量數據時，使用System.arraycopy()命令
11咆疗、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漓帚，因為在計算機底層，對位的操作是最方便午磁、最快的尝抖，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漓踢，因此最好加上相應的注釋牵署。
12、循環(huán)內不要不斷創(chuàng)建對象引用
例如：
for (int i =1; i <= count; i++){Object obj =new Object();
}
這種做法會導致內存中有count份Object對象引用存在喧半，count很大的話，就耗費內存了青责，建議為改為：
Object obj =null;for (int i =0; i <= count; i++) { obj =new Object(); }
這樣的話挺据，內存中只有一份Object對象引用取具，每次new Object()的時候，Object對象引用指向不同的Object罷了扁耐，但是內存中只有一份暇检，這樣就大大節(jié)省了內存空間了。
13婉称、基于效率和類型檢查的考慮块仆，應該盡可能使用array，無法確定數組大小時才使用ArrayList
14王暗、盡量使用HashMap悔据、ArrayList、StringBuilder俗壹，除非線程安全需要科汗，否則不推薦使用Hashtable、Vector绷雏、StringBuffer头滔，后三者由于使用同步機制而導致了性能開銷
15、不要將數組聲明為public static final
因為這毫無意義涎显，這樣只是定義了引用為static final坤检，數組的內容還是可以隨意改變的，將數組聲明為public更是一個安全漏洞期吓，這意味著這個數組可以被外部類所改變缀蹄。
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膘婶、縮短加載的時間缺前、提高加載的效率，但并不是所有地方都適用于單例悬襟，簡單來說衅码，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）控制實例的產生脊岳，以達到節(jié)約資源的目的
（3）控制數據的共享逝段，在不建立直接關聯的條件下，讓多個不相關的進程或線程之間實現通信
17割捅、盡量避免隨意使用靜態(tài)變量
要知道奶躯，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存的亿驾，如：
publicclassA{privatestatic B b =new B();
}
此時靜態(tài)變量b的生命周期與A類相同嘹黔，如果A類不被卸載，那么引用B指向的B對象會常駐內存莫瞬，直到程序終止
18儡蔓、及時清除不再需要的會話
為了清除不再活動的會話郭蕉，許多應用服務器都有默認的會話超時時間，一般為30分鐘喂江。當應用服務器需要保存更多的會話時召锈，如果內存不足，那么操作系統(tǒng)會把部分數據轉移到磁盤获询，應用服務器也可能根據MRU（最近最頻繁使用）算法把部分不活躍的會話轉儲到磁盤涨岁，甚至可能拋出內存不足的異常。如果會話要被轉儲到磁盤吉嚣，那么必須要先被序列化梢薪，在大規(guī)模集群中，對對象進行序列化的代價是很昂貴的瓦戚。因此沮尿，當會話不再需要時，應當及時調用HttpSession的invalidate()方法清除會話较解。
19畜疾、實現RandomAccess接口的集合比如ArrayList，應當使用最普通的for循環(huán)而不是foreach循環(huán)來遍歷
這是JDK推薦給用戶的印衔。JDK API對于RandomAccess接口的解釋是：實現RandomAccess接口用來表明其支持快速隨機訪問啡捶，此接口的主要目的是允許一般的算法更改其行為，從而將其應用到隨機或連續(xù)訪問列表時能提供良好的性能奸焙。實際經驗表明瞎暑，實現RandomAccess接口的類實例，假如是隨機訪問的与帆，使用普通for循環(huán)效率將高于使用foreach循環(huán)了赌；反過來，如果是順序訪問的玄糟，則使用Iterator會效率更高勿她。可以使用類似如下的代碼作判斷：
if (listinstanceof RandomAccess){for (int i =0; i < list.size(); i++){}}else{Iterator iterator = list.iterable();while (iterator.hasNext()){iterator.next()}
}
foreach循環(huán)的底層實現原理就是迭代器Iterator阵翎，參見Java語法糖1：可變長度參數以及foreach循環(huán)原理逢并。所以后半句”反過來，如果是順序訪問的郭卫，則使用Iterator會效率更高”的意思就是順序訪問的那些類實例砍聊，使用foreach循環(huán)去遍歷。
20贰军、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講得很清楚了玻蝌，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，避免對那些不需要進行同步的代碼也進行了同步灶伊，影響了代碼執(zhí)行效率疆前。
21寒跳、將常量聲明為static final聘萨，并以大寫命名
這樣在編譯期間就可以把這些內容放入常量池中，避免運行期間計算生成常量的值童太。另外米辐，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书释，不要導入一些不使用的類
這毫無意義翘贮，如果代碼中出現”The value of the local variable i is not used”、”The import java.util is never used”爆惧，那么請刪除這些無用的內容
23狸页、程序運行過程中避免使用反射
關于，請參見反射扯再。反射是Java提供給用戶一個很強大的功能芍耘，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熄阻，特別是Method的invoke方法斋竞，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存—-用戶只關心和對端交互的時候獲取最快的響應速度秃殉，并不關心對端的項目啟動花多久時間坝初。
24、使用數據庫連接池和線程池
這兩個池都是用于重用對象的钾军，前者可以避免頻繁地打開和關閉連接鳄袍，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吏恭，即BufferedReader拗小、BufferedWriter、BufferedInputStream砸泛、BufferedOutputStream十籍，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唇礁，元素刪除和中間插入比較多的場景使用LinkedList這個勾栗，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盏筐，如果給這些方法太多形參的話主要有兩點壞處：
1围俘、違反了面向對象的編程思想，Java講求一切都是對象，太多的形參界牡，和面向對象的編程思想并不契合
2簿寂、參數太多勢必導致方法調用的出錯概率增加
至于這個”太多”指的是多少個，3宿亡、4個吧常遂。比如我們用JDBC寫一個insertStudentInfo方法，有10個學生信息字段要插如Student表中挽荠，可以把這10個參數封裝在一個實體類中克胳，作為insert方法的形參。
28圈匆、字符串變量和字符串常量equals的時候將字符串常量寫在前面
這是一個比較常見的小技巧了漠另，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、請知道跃赚，在java中if (i == 1)和if (1 == i)是沒有區(qū)別的笆搓，但從閱讀習慣上講，建議使用前者
平時有人問纬傲，”if (i == 1)”和”if (1== i)”有沒有區(qū)別满败，這就要從C/C++講起。
在C/C++中嘹锁，”if (i == 1)”判斷條件成立葫录，是以0與非0為基準的，0表示false领猾，非0表示true米同，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表示摔竿，即false面粮。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)”继低，這樣就有問題了熬苍。在if之內將i賦值為1，if判斷里面的內容非0袁翁，返回的就是true了柴底，但是明明i為2，比較的值是1粱胜，應該返回的false柄驻。這種情況在C/C++的開發(fā)中是很可能發(fā)生的并且會導致一些難以理解的錯誤產生，所以焙压，為了避免開發(fā)者在if語句中不正確的賦值操作鸿脓，建議將if語句寫為：
int i =2;if (1 == i) { ... }else{ ... }
這樣抑钟，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野哭，因為我們可以對一個變量賦值i為1在塔，但是不能對一個常量賦值1為i。
但是拨黔，在Java中蛔溃，C/C++這種”if (i = 1)”的語法是不可能出現的，因為一旦寫了這種語法蓉驹，Java就會編譯報錯”Type mismatch: cannot convert from int to boolean”城榛。但是揪利，盡管Java的”if (i == 1)”和”if (1 == i)”在語義上沒有任何區(qū)別态兴，但是從閱讀習慣上講，建議使用前者會更好些疟位。
30瞻润、不要對數組使用toString()方法
看一下對數組使用toString()打印出來的是什么：
publicstaticvoidmain(String[] args){int[] is =newint[]{1,2,3};
System.out.println(is.toString());
}
結果是：
[I@18a992f
本意是想打印出數組內容，卻有可能因為數組引用is為空而導致空指針異常甜刻。不過雖然對數組toString()沒有意義绍撞，但是對集合toString()是可以打印出集合里面的內容的，因為集合的父類AbstractCollections重寫了Object的toString()方法得院。
31傻铣、不要對超出范圍的基本數據類型做向下強制轉型
這絕不會得到想要的結果：
publicstaticvoidmain(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，但是結果卻是：
1942892530
解釋一下祥绞。Java中l(wèi)ong是8個字節(jié)64位的非洲，所以12345678901234在計算機中的表示應該是：
0000 0000 0000 0000 0000 1011 0011 1010 0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010
一個int型數據是4個字節(jié)32位的，從低位取出上面這串二進制數據的前32位是：
0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010
這串二進制表示為十進制1942892530蜕径，所以就是我們上面的控制臺上輸出的內容两踏。從這個例子上還能順便得到兩個結論：
1、整型默認的數據類型是int兜喻，long l = 12345678901234L梦染，這個數字已經超出了int的范圍了，所以最后有一個L朴皆，表示這是一個long型數帕识。順便，浮點型的默認類型是double遂铡，所以定義float的時候要寫成””float f = 3.5f”
2肮疗、接下來再寫一句”int ii = l + i;”會報錯，因為long + int是一個long忧便，不能賦值給int
32族吻、公用的集合類中不使用的數據一定要及時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）帽借，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超歌。所以砍艾，如果公用集合里面的某些數據不使用而不去remove掉它們，那么將會造成這個公用集合不斷增大巍举，使得系統(tǒng)有內存泄露的隱患脆荷。
33、把一個基本數據類型轉為字符串懊悯，基本數據類型.toString()是最快的方式蜓谋、String.valueOf(數據)次之、數據+””最慢
把一個基本數據類型轉為一般有三種方式炭分，我有一個Integer型數據i桃焕，可以使用i.toString()、String.valueOf(i)捧毛、i+””三種方式观堂，三種方式的效率如何，看一個測試：
publicstaticvoidmain(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");
}
運行結果為：
String.valueOf()：11ms Integer.toString()：5ms i +""：25ms
所以以后遇到把一個基本數據類型轉為String的時候呀忧，優(yōu)先考慮使用toString()方法师痕。至于為什么，很簡單：
1而账、String.valueOf()方法底層調用了Integer.toString()方法，但是會在調用前做空判斷
2泞辐、Integer.toString()方法就不說了笔横，直接調用了
3、i + “”底層使用了StringBuilder實現铛碑，先用append方法拼接狠裹，再用toString()方法獲取字符串
三者對比下來，明顯是2最快汽烦、1次之涛菠、3最慢
34、使用最有效率的方式去遍歷Map
遍歷Map的方式有很多撇吞，通常場景下我們需要的是遍歷Map中的Key和Value俗冻，那么推薦使用的、效率最高的方式是：
publicstaticvoidmain(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() +"\t" + entry.getValue());
}
}
如果你只是想遍歷一下這個Map的key值牍颈，那用”Set keySet = hm.keySet();”會比較合適一些
35迄薄、對資源的close()建議分開操作
意思是，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) { ... }
雖然有些麻煩煮岁，卻能避免資源泄露讥蔽。我想涣易，如果沒有修改過的代碼，萬一XXX.close()拋異常了冶伞，那么就進入了cath塊中了新症，YYY.close()不會執(zhí)行，YYY這塊資源就不會回收了响禽，一直占用著徒爹，這樣的代碼一多，是可能引起資源句柄泄露的芋类。而改為上面的寫法之后隆嗅，就保證了無論如何XXX和YYY都會被close掉。
