[Java优化] Java代码细节优化

内容导读

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内容图文

代码优化的目标：

1. 减小代码的体积
2. 提高代码的运行效率

代码优化细节：

• 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，有很多应用final的例子，例如java.lang.String，整个类都是final的。为类指定final修饰符可以让方法不可以被重写。如果指定了一个类为fianl，则该类所有的方法都是fianl的，内联对于提升java运行效率作用重大。具体见Java运行期间优化。
• 尽量重用对象
  特别是String对象使用，出现字符串连接时应使用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。
• 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。
• 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。因为这些大对象的操作会造成系统大的开销。稍有不慎，可能会导致严重的后果。
• 尽量减少对变量的重复计算
  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。如
  

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

  替换为

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

  这样在使用list.size()时就减少了很大消耗

• 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);
  }

  替换为

  if(i==1){
      String str="aaa";
      list.add(str);
  }

   

• 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 fillnStackTrace()的本地同步方法，fillnStackTrace()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。
• 不要在循环中使用try...catch...，应该将其放在循环外层
  具体视情况而定
• 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、LinkedList、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、HashSet等。以StringBuilder为例：
  

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

  可以通过类（不仅仅是StringBuilder）的构造函数来设定它的初始容量，这样可以明显地提升性能。
  　　比如StringBuilder，当StringBuilder达到最大容量的时候，它将自己自身容量增减到二倍再加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。这一过程是十分耗费性能的一个操作。
  　　试想，如果预估字符数组中大概存储5000个大小的字符数组，但是不指定长度，那么最接近5000的2次幂是4096，每次扩容加的2先不管。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，如果一开始就指定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个字符拷贝到新的字符数组中

  　　这样既浪费内存又降低代码运行效率。所以给底层数组的集合、工具类设置一个合理的初始化容量是错不了的。
  注意：像HashMap这种是数组+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
• 当复制大量数据时，使用System.arraycopy()命令。
• 乘法和除法使用位移操作
  例如

  for(val=0;val<100000;val+=5){
      a=val*8;
      b=val/2;
  }    

  改为

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

  位移操作可能会使代码不好理解，所以最好加上注释。

• 循环内不要不断创建对象引用
  例如
  

  for(int i=1;i<=coout;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。

  修改为

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

  这样就只有一份Object对象被引用，每次new Object()的时候，Object对象引用指向不同的Object罢了，但内存中只有一份。

• 基于效率和类型检查的考虑，应该尽可能使用arry，无法确定数组大小时才使用ArrayList
• 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，后三者由于同步机制而导致了性能开销。
• 不要将数组声明为 public staticfianl
  这样毫无意义，这样只是定义了引用为static final，数组的内容还是可以随意更改的，将数组声明为public更是一个安全漏洞，这样就表示这个数组可以被外部类所改变。
• 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合单例，单例主要适合以下情况：
  （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，让多个不想关的进程或线程之间实现通信。
• 尽量避免使用静态变量
  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的生命周期和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。

• 及时清除不再需要的会话
  为了清除不再需要的会话，许多应用服务器都要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，应用服务器可可能根据MRU（最近频繁使用）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，当会话不再需要是，应当及时调用HttpSession中的invalidate()方法清除会话。
• 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

内容总结

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