Java编码性能优化总结

代码优化作用

代码优化,一个很重要的课题。可能有些人觉得没用,一些细小的地方有什么好修改的,改与不改对于代码的运行效率有什么影响呢?这个问题我是这么考虑的,就像大海里面的鲸鱼一样,它吃一条小虾米有用吗?没用,但是,吃的小虾米一多之后,鲸鱼就被喂饱了。代码优化也是一样,如果项目着眼于尽快无BUG上线,那么此时可以抓大放小,代码的细节可以不精打细磨;但是如果有足够的时间开发、维护代码,这时候就必须考虑每个可以优化的细节了,一个一个细小的优化点累积起来,对于代码的运行效率绝对是有提升的。

代码优化的作用主要体现在以下两个方面:
1)减小代码的体积,少写代码,同样的需求代码量越少越好。
2)提高代码运行的效率,运行越快越好。

代码优化细节

1)尽量指定类、方法的final修饰符
带有final修饰符的类是不可派生的。在Java核心API中,有许多应用final的例子,例如java.lang.String,整个类都是final的。为类指定final修饰符可以让类不可以被继承,为方法指定final修饰符可以让方法不可以被重写。如果指定了一个类为final,则该类所有的方法都是final的。Java编译器会寻找机会内联所有的final方法,内联对于提升Java运行效率作用重大,具体参见Java运行期优化。此举能够使性能平均提高50%。
带有final修饰符的类是不可派生的。在JAVA核心API中,有许多应用final的例子,例如java、lang、String,为String类指定final防止了使用者覆盖length()方法。另外,如果一个类是final的,则该类所有方法都是final的。java编译器会寻找机会内联(inline)所有的final方法(这和具体的编译器实现有关),此举能够使性能平均提高50%。

如:让访问实例内变量的getter/setter方法变成”final:

简单的getter/setter方法应该被置成final,这会告诉编译器,这个方法不会被重载,所以,可以变成”inlined”,例子:

class MAF {public void setSize (int size) {_size = size;}private int _size;}

更正
class DAF_fixed {final public void setSize (int size) {_size = size;}private int _size;}

2)尽量重用对象
尽量避免在经常调用的方法,循环中new对象,由于系统不仅要花费时间来创建对象,而且还要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理,在我们可以控制的范围内,最大限度地重用对象,最好能用基本的数据类型或数组来替代对象。
特别是String对象的使用,出现字符串连接时应该使用StringBuilder/StringBuffer代替。由于Java虚拟机不仅要花时间生成对象,以后可能还需要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理,因此,生成过多的对象将会给程序的性能带来很大的影响。
过分的创建对象会消耗系统的大量内存,严重时,会导致内存泄漏,因此,保证过期的对象的及时回收具有重要意义。JVM的GC并非十分智能,因此建议在对象使用完毕后,手动设置成null。

3)尽可能使用局部变量
调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈中速度较快,其他变量,如静态变量、实例变量等,都在堆中创建,速度较慢。另外,栈中创建的变量,随着方法的运行结束,这些内容就没了,不需要额外的垃圾回收。

4)及时关闭流
Java编程过程中,进行数据库连接、I/O流操作时务必小心,在使用完毕后,及时关闭以释放资源。因为对这些大对象的操作会造成系统大的开销,稍有不慎,将会导致严重的后果。

5)尽量减少对变量的重复计算
明确一个概念,对方法的调用,即使方法中只有一句语句,也是有消耗的,包括创建栈帧、调用方法时保护现场、调用方法完毕时恢复现场等。所以例如下面的操作:

for (int i = 0; i < list.size(); i++)
{...}
建议替换为:
for (int i = 0, int length = list.size(); i < length; i++)
{...}

这样,在list.size()很大的时候,就减少了很多的消耗

6)尽量采用懒加载的策略,即在需要的时候才创建

例如:
String str = "aaa";
if (i == 1)
{
  list.add(str);
}
建议替换为:
if (i == 1)
{
  String str = "aaa";
  list.add(str);
}

7)慎用异常
异常对性能不利。抛出异常首先要创建一个新的对象,Throwable接口的构造函数调用名为fillInStackTrace()的本地同步方法,fillInStackTrace()方法检查堆栈,收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出,Java虚拟机就必须调整调用堆栈,因为在处理过程中创建了一个新的对象。异常只能用于错误处理,不应该用来控制程序流程。
当创建一个异常时,需要收集一个栈跟踪(stack track),这个栈跟踪用于描述异常是在何处创建的。构建这些栈跟踪时需要为运行时栈做一份快照,正是这一部分开销很大。当需要创建一个 Exception 时,JVM 不得不说:先别动,我想就您现在的样子存一份快照,所以暂时停止入栈和出栈操作。栈跟踪不只包含运行时栈中的一两个元素,而是包含这个栈中的每一个元素。

如果您创建一个 Exception ,就得付出代价,好在捕获异常开销不大,因此可以使用 try-catch 将核心内容包起来。从技术上讲,你甚至可以随意地抛出异常,而不用花费很大的代价。招致性能损失的并不是 throw 操作——尽管在没有预先创建异常的情况下就抛出异常是有点不寻常。真正要花代价的是创建异常,幸运的是,好的编程习惯已教会我们,不应该不管三七二十一就抛出异常。异常是为异常的情况而设计的,使用时也应该牢记这一原则。

8)不要在循环中使用try...catch...,应该把其放在最外层
根据网友们提出的意见,这一点我认为值得商榷

9)如果能估计到待添加的内容长度,为底层以数组方式实现的集合、工具类指定初始长度
比如ArrayList、LinkedLlist、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、
HashSet等等,以StringBuilder为例:

(1)StringBuilder()      // 默认分配16个字符的空间
(2)StringBuilder(int size)  // 默认分配size个字符的空间
(3)StringBuilder(String str) // 默认分配16个字符+str.length()个字符空间

可以通过类(这里指的不仅仅是上面的StringBuilder)的构造函数来设定它的初始化容量,这样可以明显地提升性能。比如StringBuilder吧,length表示当前的StringBuilder能保持的字符数量。因为当StringBuilder达到最大容量的时候,它会将自身容量增加到当前的2倍再加2,无论何时只要StringBuilder达到它的最大容量,它就不得不创建一个新的字符数组然后将旧的字符数组内容拷贝到新字符数组中----这是十分耗费性能的一个操作。试想,如果能预估到字符数组中大概要存放5000个字符而不指定长度,最接近5000的2次幂是4096,每次扩容加的2不管,那么:

(1)在4096 的基础上,再申请8194个大小的字符数组,加起来相当于一次申请了12290个大小的字符数组,如果一开始能指定5000个大小的字符数组,就节省了一倍以上的空间
(2)把原来的4096个字符拷贝到新的的字符数组中去

这样,既浪费内存空间又降低代码运行效率。所以,给底层以数组实现的集合、工具类设置一个合理的初始化容量是错不了的,这会带来立竿见影的效果。但是,注意,像HashMap这种是以数组+链表实现的集合,别把初始大小和你估计的大小设置得一样,因为一个table上只连接一个对象的可能性几乎为0。初始大小建议设置为2的N次幂,如果能估计到有2000个元素,设置成new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以。

10)当复制大量数据时,使用System.arraycopy()命令
System.arraycopy() 要比通过循环来复制数组快的多。
例子:

public class IRB{
void method () {
    int[] array1 = new int [100];
    for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
    array1 [i] = i;
    }
    int[] array2 = new int [100];
    for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
    array2 [i] = array1 [i]; // Violation
    }
  }
}

更正:

public class IRB{void method () {
    int[] array1 = new int [100];
    for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
    array1 [i] = i;}int[] array2 = new int [100];
    System.arraycopy(array1, 0, array2, 0, 100);
    }
}

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;
}

用移位操作可以极大地提高性能,因为在计算机底层,对位的操作是最方便、最快的,因此建议修改为:

for (val = 0; val < 100000; val += 5)
{
  a = val << 3;
  b = val >> 1;
}

移位操作虽然快,但是可能会使代码不太好理解,因此最好加上相应的注释。

12)循环内不要不断创建对象引用
例如:

for (int i = 1; i <= count; i++)
{
    Object obj = new Object();    
}

这种做法会导致内存中有count份Object对象引用存在,count很大的话,就耗费内存了,建议为改为:

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

这样的话,内存中只有一份Object对象引用,每次new Object()的时候,Object对象引用指向不同的Object罢了,但是内存中只有一份,这样就大大节省了内存空间了。

13)基于效率和类型检查的考虑,应该尽可能使用array,无法确定数组大小时才使用ArrayList

14)尽量使用HashMap、ArrayList、StringBuilder
除非线程安全需要,否则不推荐使用Hashtable、Vector、StringBuffer,后三者由于使用同步机制而导致了性能开销

15)不要将数组声明为public static final
因为这毫无意义,这样只是定义了引用为static final,数组的内容还是可以随意改变的,将数组声明为public更是一个安全漏洞,这意味着这个数组可以被外部类所改变

16)尽量在合适的场合使用单例
使用单例可以减轻加载的负担、缩短加载的时间、提高加载的效率,但并不是所有地方都适用于单例,简单来说,单例主要适用于以下三个方面:
(1)控制资源的使用,通过线程同步来控制资源的并发访问
(2)控制实例的产生,以达到节约资源的目的
(3)控制数据的共享,在不建立直接关联的条件下,让多个不相关的进程或线程之间实现通信

17)尽量避免随意使用静态变量
要知道,当某个对象被定义为static的变量所引用,那么gc通常是不会回收这个对象所占有的堆内存的,如:

public class A
{
    private static B b = new B();  
}

此时静态变量b的生命周期与A类相同,如果A类不被卸载,那么引用B指向的B对象会常驻内存,直到程序终止。

18)及时清除不再需要的会话
为了清除不再活动的会话,许多应用服务器都有默认的会话超时时间,一般为30分钟。当应用服务器需要保存更多的会话时,如果内存不足,那么操作系统会把部分数据转移到磁盘,应用服务器也可能根据MRU(最近最频繁使用)算法把部分不活跃的会话转储到磁盘,甚至可能抛出内存不足的异常。如果会话要被转储到磁盘,那么必须要先被序列化,在大规模集群中,对对象进行序列化的代价是很昂贵的。因此,当会话不再需要时,应当及时调用HttpSession的invalidate()方法清除会话。

19)实现RandomAccess接口的集合比如ArrayList,应当使用最普通的for循环而不是foreach循环来遍历
这是JDK推荐给用户的。JDK API对于RandomAccess接口的解释是:实现RandomAccess接口用来表明其支持快速随机访问,此接口的主要目的是允许一般的算法更改其行为,从而将其应用到随机或连续访问列表时能提供良好的性能。实际经验表明,实现RandomAccess接口的类实例,假如是随机访问的,使用普通for循环效率将高于使用foreach循环;反过来,如果是顺序访问的,则使用Iterator会效率更高。可以使用类似如下的代码作判断:

if (list instanceof RandomAccess)
{
    for (int i = 0; i < list.size(); i++){}
}
else
{
    Iterator<?> iterator = list.iterable();
    while (iterator.hasNext()){iterator.next()}
}

foreach循环的底层实现原理就是迭代器Iterator,参见Java语法糖1:可变长度参数以及foreach循环原理。所以后半句"反过来,如果是顺序访问的,则使用Iterator会效率更高"的意思就是顺序访问的那些类实例,使用foreach循环去遍历。

20)使用同步代码块替代同步方法
这点在多线程模块中的synchronized锁方法块一文中已经讲得很清楚了,除非能确定一整个方法都是需要进行同步的,否则尽量使用同步代码块,避免对那些不需要进行同步的代码也进行了同步,影响了代码执行效率。

21)将常量声明为static final,并以大写命名
这样在编译期间就可以把这些内容放入常量池中,避免运行期间计算生成常量的值。另外,将常量的名字以大写命名也可以方便区分出常量与变量

22)不要创建一些不使用的对象,不要导入一些不使用的类
这毫无意义,如果代码中出现"The value of the local variable i is not used"、"The import java.util is never used",那么请删除这些无用的内容

23)程序运行过程中避免使用反射
关于,请参见反射。反射是Java提供给用户一个很强大的功能,功能强大往往意味着效率不高。不建议在程序运行过程中使用尤其是频繁使用反射机制,特别是Method的invoke方法,如果确实有必要,一种建议性的做法是将那些需要通过反射加载的类在项目启动的时候通过反射实例化出一个对象并放入内存----用户只关心和对端交互的时候获取最快的响应速度,并不关心对端的项目启动花多久时间。

24)使用数据库连接池和线程池
应该说池化技术贯穿整个性能优化部分,其中最常用的就是这两个池了,池化都是为了重用对象的,前者可以避免频繁地打开和关闭连接,后者可以避免频繁地创建和销毁线程

25)使用带缓冲的输入输出流进行IO操作
带缓冲的输入输出流,即BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream,这可以极大地提升IO效率

26)顺序插入和随机访问比较多的场景使用ArrayList,元素删除和中间插入比较多的场景使用LinkedList这个,理解ArrayList和LinkedList的原理就知道了

27)不要让public方法中有太多的形参

public方法即对外提供的方法,如果给这些方法太多形参的话主要有两点坏处:
1、违反了面向对象的编程思想,Java讲求一切都是对象,太多的形参,和面向对象的编程思想并不契合
2、参数太多势必导致方法调用的出错概率增加
至于这个"太多"指的是多少个,3、4个吧。比如我们用JDBC写一个insertStudentInfo方法,有10个学生信息字段要插如Student表中,可以把这10个参数封装在一个实体类中,作为insert方法的形参

28)字符串变量和字符串常量equals的时候将字符串常量写在前面

这是一个比较常见的小技巧了,如果有以下代码:

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

建议修改为:

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

这么做主要是可以避免空指针异常。

29)请知道,在java中if (i == 1)和if (1 == i)是没有区别的,但从阅读习惯上讲,建议使用前者
平时有人问,"if (i == 1)"和"if (1== i)"有没有区别,这就要从C/C++讲起。
在C/C++中,"if (i == 1)"判断条件成立,是以0与非0为基准的,0表示false,非0表示true,如果有这么一段代码:

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

C/C++判断"i==1"不成立,所以以0表示,即false。但是如果:

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

万一程序员一个不小心,把"if (i == 1)"写成"if (i = 1)",这样就有问题了。在if之内将i赋值为1,if判断里面的内容非0,返回的就是true了,但是明明i为2,比较的值是1,应该返回的false。这种情况在C/C++的开发中是很可能发生的并且会导致一些难以理解的错误产生,所以,为了避免开发者在if语句中不正确的赋值操作,建议将if语句写为:

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

这样,即使开发者不小心写成了"1 = i",C/C++编译器也可以第一时间检查出来,因为我们可以对一个变量赋值i为1,但是不能对一个常量赋值1为i。
但是,在Java中,C/C++这种"if (i = 1)"的语法是不可能出现的,因为一旦写了这种语法,Java就会编译报错"Type mismatch: cannot convert from int to boolean"。但是,尽管Java的"if (i == 1)"和"if (1 == i)"在语义上没有任何区别,但是从阅读习惯上讲,建议使用前者会更好些。

30)不要对数组使用toString()方法
看一下对数组使用toString()打印出来的是什么:

public static void main(String[] args)
{
    int[] is = new int[]{1, 2, 3};
    System.out.println(is.toString());
}

结果是:
[I@18a992f
本意是想打印出数组内容,却有可能因为数组引用is为空而导致空指针异常。不过虽然对数组toString()没有意义,但是对集合toString()是可以打印出集合里面的内容的,因为集合的父类AbstractCollections<E>重写了Object的toString()方法。

31)不要对超出范围的基本数据类型做向下强制转型
这绝不会得到想要的结果:

public static void main(String[] args)
{
    long l = 12345678901234L;
    int i = (int)l;
    System.out.println(i);
}

我们可能期望得到其中的某几位,但是结果却是:
1942892530
解释一下。Java中long是8个字节64位的,所以12345678901234在计算机中的表示应该是:
0000 0000 0000 0000 0000 1011 0011 1010 0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010
一个int型数据是4个字节32位的,从低位取出上面这串二进制数据的前32位是:
0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010
这串二进制表示为十进制1942892530,所以就是我们上面的控制台上输出的内容。从这个例子上还能顺便得到两个结论:
1)整型默认的数据类型是int,long l = 12345678901234L,这个数字已经超出了int的范围了,所以最后有一个L,表示这是一个long型数。顺便,浮点型的默认类型是double,所以定义float的时候要写成""float f = 3.5f"
2)接下来再写一句"int ii = l + i;"会报错,因为long + int是一个long,不能赋值给int

32)公用的集合类中不使用的数据一定要及时remove掉
如果一个集合类是公用的(也就是说不是方法里面的属性),那么这个集合里面的元素是不会自动释放的,因为始终有引用指向它们。所以,如果公用集合里面的某些数据不使用而不去remove掉它们,那么将会造成这个公用集合不断增大,使得系统有内存泄露的隐患。

33)把一个基本数据类型转为字符串,基本数据类型.toString()是最快的方式、String.valueOf(数据)次之、数据+""最慢
把一个基本数据类型转为一般有三种方式,我有一个Integer型数据i,可以使用i.toString()、String.valueOf(i)、i+""三种方式,三种方式的效率如何,看一个测试:

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");
}

运行结果为:

String.valueOf():11ms

Integer.toString():5ms

i + "":25ms

所以以后遇到把一个基本数据类型转为String的时候,优先考虑使用toString()方法。至于为什么,很简单:
1、String.valueOf()方法底层调用了Integer.toString()方法,但是会在调用前做空判断
2、Integer.toString()方法就不说了,直接调用了
3、i + ""底层使用了StringBuilder实现,先用append方法拼接,再用toString()方法获取字符串

三者对比下来,明显是2最快、1次之、3最慢

34)使用最有效率的方式去遍历Map
遍历Map的方式有很多,通常场景下我们需要的是遍历Map中的Key和Value,那么推荐使用的、效率最高的方式是:

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() + " " + entry.getValue());
    }
}

如果你只是想遍历一下这个Map的key值,那用"Set<String> keySet = hm.keySet();"会比较合适一些

35)对资源的close()建议分开操作
意思是,比如我有这么一段代码:

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

建议修改为:

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

虽然有些麻烦,却能避免资源泄露。我们想,如果没有修改过的代码,万一XXX.close()抛异常了,那么就进入了catch块中了,YYY.close()不会执行,YYY这块资源就不会回收了,一直占用着,这样的代码一多,是可能引起资源句柄泄露的。而改为下面的写法之后,就保证了无论如何XXX和YYY都会被close掉。

36) 尽量在合适的场合使用单例

使用单例可以减轻加载的负担,缩短加载的时间,提高加载的效率,但并不是所有地方都适用于单例,简单来说,单例主要适用于以下三个方面:
第一,控制资源的使用,通过线程同步来控制资源的并发访问;
第二,控制实例的产生,以达到节约资源的目的;
第三,控制数据共享,在不建立直接关联的条件下,让多个不相关的进程或线程之间实现通信。

37) 尽量避免随意使用静态变量

当某个对象被定义为static变量所引用,那么GC通常是不会回收这个对象所占有的内存,如

public class A {
private static B b = new B();
}

此时静态变量b的生命周期与A类同步,如果A类不会卸载,那么b对象会常驻内存,直到程序终止。

38) 尽量处理好包装类型和基本类型两者的使用场所

虽然包装类型和基本类型在使用过程中是可以相互转换,但它们两者所产生的内存区域是完全不同的,基本类型数据产生和处理都在栈中处理,包装类型是对象,是在堆中产生实例。在集合类对象,有对象方面需要的处理适用包装类型,其他的处理提倡使用基本类型。

39) 慎用synchronized,尽量减小synchronize的方法

都知道,实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。synchronize方法被调用时,直接会把当前对象锁了,在方法执行完之前其他线程无法调用当前对象的其他方法。所以,synchronize的方法尽量减小,并且应尽量使用方法同步代替代码块同步。

40)尽量不要使用finalize方法
实际上,将资源清理放在finalize方法中完成是非常不好的选择,由于GC的工作量很大,尤其是回收Young代内存时,大都会引起应用程序暂停,所以再选择使用finalize方法进行资源清理,会导致GC负担更大,程序运行效率更差。

41)尽量使用基本数据类型代替对象

String str = "hello";

上面这种方式会创建一个“hello”字符串,而且JVM的字符缓存池还会缓存这个字符串;

String str = new String("hello");

此时程序除创建字符串外,str所引用的String对象底层还包含一个char[]数组,这个char[]数组依次存放了h,e,l,l,o

42) 多线程在未发生线程安全前提下应尽量使用HashMap、ArrayList
HashTable、Vector等使用了同步机制,降低了性能。

43) 尽量合理的创建HashMap
当你要创建一个比较大的hashMap时,充分利用这个构造函数

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor);

避免HashMap多次进行了hash重构,扩容是一件很耗费性能的事,在默认中initialCapacity只有16,而loadFactor是 0.75,需要多大的容量,你最好能准确的估计你所需要的最佳大小,同样的Hashtable,Vectors也是一样的道理。

44)尽量减少对变量的重复计算
如:

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

应该改为:

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

并且在循环中应该避免使用复杂的表达式,在循环中,循环条件会被反复计算,如果不使用复杂表达式,而使循环条件值不变的话,程序将会运行的更快。

45)尽量在finally块中释放资源

程序中使用到的资源应当被释放,以避免资源泄漏,这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何,finally块总是会执行的,以确保资源的正确关闭。

46) 尽量使用移位来代替'a/b'的操作
"/"是一个代价很高的操作,使用移位的操作将会更快和更有效
如:

int num = a / 4;i
nt num = a / 8;

应该改为:

int num = a >> 2;
int num = a >> 3;

但注意的是使用移位应添加注释,因为移位操作不直观,比较难理解。

47)尽量使用移位来代替'ab'的操作*
同样的,对于'*'操作,使用移位的操作将会更快和更有效
如:

int num = a * 4;int num = a * 8;

应该改为:

int num = a << 2;int num = a << 3;

48) 尽量确定StringBuffer的容量
StringBuffer 的构造器会创建一个默认大小(通常是16)的字符数组。在使用中,如果超出这个大小,就会重新分配内存,创建一个更大的数组,并将原先的数组复制过来,再丢弃旧的数组。在大多数情况下,你可以在创建 StringBuffer的时候指定大小,这样就避免了在容量不够的时候自动增长,以提高性能。
如:

StringBuffer buffer = new StringBuffer(1000);

49)尽量早释放无用对象的引用
大部分时,方法局部引用变量所引用的对象会随着方法结束而变成垃圾,因此,大部分时候程序无需将局部,引用变量显式设为null。
Java代码

Public void test(){
Object obj = new Object();
……Obj=null;
}

上面这个就没必要了,随着方法test()的执行完成,程序中obj引用变量的作用域就结束了。但是如果是改成下面:
Java代码

Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;//执行耗时,耗内存操作;或调用耗时,耗内存的方法
……}

这时候就有必要将obj赋值为null,可以尽早的释放对Object对象的引用。

50)尽量避免使用二维数组

二维数据占用的内存空间比一维数组多得多,大概10倍以上。

51) 尽量避免使用split

除非是必须的,否则应该避免使用split,split由于支持正则表达式,所以效率比较低,如果是频繁的几十,几百万的调用将会耗费大量资源,如果确实需要频繁的调用split,可以考虑使用apache的StringUtils.split(string,char),频繁split的可以缓存结果。

52) ArrayList & LinkedList

一个是线性表,一个是链表,一句话,随机查询尽量使用ArrayList,ArrayList优于LinkedList,LinkedList还要移动指针,添加删除的操作LinkedList优于ArrayList,ArrayList还要移动数据,不过这是理论性分析,事实未必如此,重要的是理解好两者的数据结构,对症下药。

53) 尽量缓存经常使用的对象

尽可能将经常使用的对象进行缓存,可以使用数组,或HashMap的容器来进行缓存,但这种方式可能导致系统占用过多的缓存,性能下降,推荐可以使用一些第三方的开源工具,如EhCache,Oscache进行缓存,他们基本都实现了FIFO/FLU等缓存算法。

54)尽量避免非常大的内存分配

有时候问题不是由当时的堆状态造成的,而是因为分配失败造成的。分配的内存块都必须是连续的,而随着堆越来越满,找到较大的连续块越来越困难。

55) 不要重复初始化变量
默认情况下,调用类的构造函数时,java会把变量初始化成确定的值,所有的对象被设置成null,整数变量设置成0,float和double变量设置成0.0,逻辑值设置成false。当一个类从另一个类派生时,这一点尤其应该注意,因为用new关键字创建一个对象时,构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。

这里有个注意,给成员变量设置初始值但需要调用其他方法的时候,最好放在一个方法。比如initXXX()中,因为直接调用某方法赋值可能会因为类尚未初始化而抛空指针异常,如:public int state = this.getState()。

56)在java+Oracle的应用系统开发中,java中内嵌的SQL语言应尽量使用大写形式,以减少Oracle解析器的解析负担。

57) 不用new关键字创建对象的实例
用new关键词创建类的实例时,构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。但如果一个对象实现了Cloneable接口,我们可以调用它的clone()方法。clone()方法不会调用任何类构造函数。
下面是Factory模式的一个典型实现:

public static Credit getNewCredit(){
return new Credit();
}

改进后的代码使用clone()方法:

private static Credit BaseCredit = new Credit();
public static Credit getNewCredit(){
return (Credit)BaseCredit.clone();
}

58) array(数组)和ArrayList的使用
array 数组效率最高,但容量固定,无法动态改变,ArrayList容量可以动态增长,但牺牲了效率。

59) 使用具体类比使用接口效率高,但结构弹性降低了,但现代IDE都可以解决这个问题。

60)考虑使用静态方法,如果你没有必要去访问对象的外部,那么就使你的方法成为静态方法。它会被更快地调用,因为它不需要一个虚拟函数导向表。这同时也是一个很好的实践,因为它告诉你如何区分方法的性质,调用这个方法不会改变对象的状态。

61) 应尽可能避免使用内在的GET,SET方法。

62)避免枚举,浮点数的使用。

63)避免在循环条件中使用复杂表达式

在不做编译优化的情况下,在循环中,循环条件会被反复计算,如果不使用复杂表达式,而使循环条件值不变的话,程序将会运行的更快。例子:

import java.util.Vector;
class CEL {
void method (Vector vector) {
for (int i = 0; i < vector.size (); i++) 
// Violation; // 
}
}

更正:

class CEL_fixed {
void method (Vector vector) {
int size = vector.size ()
for (int i = 0; i < size; i++); 
//
}
}

64)为'Vectors' 和 'Hashtables'定义初始大小
JVM为Vector扩充大小的时候需要重新创建一个更大的数组,将原原先数组中的内容复制过来,最后,原先的数组再被回收。可见Vector容量的扩大是一个颇费时间的事。
通常,默认的10个元素大小是不够的。你最好能准确的估计你所需要的最佳大小。例子:

import java.util.Vector;
public class DIC {public void addObjects (Object[] o) {// if length > 10, Vector needs to expandfor (int i = 0; i< o.length;i++) {v.add(o); // capacity before it can add more elements.}}public Vector v = new Vector(); // no initialCapacity.}

更正:
自己设定初始大小。

public Vector v = new Vector(20);
public Hashtable hash = new Hashtable(10);

65)在finally块中关闭Stream

程序中使用到的资源应当被释放,以避免资源泄漏。这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何,finally块总是会执行的,以确保资源的正确关闭。

66)让访问实例内变量的getter/setter方法变成”final”

简单的getter/setter方法应该被置成final,这会告诉编译器,这个方法不会被重载,所以,可以变成”inlined”,例子:

class MAF {
public void setSize (int size) {
_size = size;
}
private int _size;
}

更正:

class DAF_fixed {
final public void setSize (int size) {
_size = size;
}
private int _size;
}

67)对于常量字符串,用'String' 代替 'StringBuffer'
常量字符串并不需要动态改变长度。
例子:

public class USC {
String method () 
{
StringBuffer s = new StringBuffer ("Hello");
String t = s + "World!";
return t;
}
}

更正:把StringBuffer换成String,如果确定这个String不会再变的话,这将会减少运行开销提高性能。

68)在字符串相加的时候,使用 ' ' 代替 " ",如果该字符串只有一个字符的话
例子:

public class STR {
public void method(String s) 
{
String string = s + "d" // violation.string = "abc" + "d" // violation.
}
}

更正:
将一个字符的字符串替换成' '

public class STR {
public void method(String s) {
String string = s + 'd'string = "abc" + 'd'
}
}

优秀的代码来自每一点点小小的优化,关注每一个细节,不仅仅能提升程序运行效率,同样可以规避许多未知的问题。在JAVA程序中,性能问题的大部分原因并不在于JAVA语言,而是程序本身。养成良好的编码习惯非常重要,能够显著地提升程序性能。

参考资料:
https://mp.weixin.qq.com/s/M1oMV90Ipc9JLS-6daFDtQ
https://mp.weixin.qq.com/s/s_ji6PTIJqluLbJFbNIWqw

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