Java 代码性能优化总结

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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%。

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);
}

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。

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。

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。

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

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

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。

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。


public synchronized String getUserName(Integer uid){
   String userName = null;
   ...
   return userName;
}
//将上面的同步方法替换成下边的同步代码块

public String getUserName(Integer uid){
   synchronized (Lock.class){
       String userName = null;
       ...
      
   }
   return userName;
}

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

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。
说白了,就是在类中不要出现了黄色警告。

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。

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

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。

其实就是方法参数不要过多,如果需要很多的参数,最好进行封装。

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)){
    ...
}
//java-7后的版本,建议使用Objects工具类进行字符串的比较

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

这么做主要是可以避免空指针异常

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。

基础数据类型转换字符串

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:


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");

运行结果是(jdk8):


String.valueOf():7ms
Integer.toString():7ms
i + "":35ms

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String.valueOf()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
return (obj == null) ? "null" : obj.toString();

2、Integer.toString()会出现空指针异常,所以为了安全起见,不建议在转换的时候直接调用。

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

持续更新中。。。

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