Java代碼最佳化－－儘可能地使用stack(棧)變數（方法內部的局部變數）

變數|最佳化  

Java程式包含了大量的對象，我們需要瞭解它們是從哪裡被訪問的，變數儲存於何處對程式的效能有顯著的影響－－尤其是某些需要被頻繁訪問的變數。

我們寫一個Java類，在其內部方法中定義的局部變數或對象是儲存在stack（堆棧）中的，且JVM是一種stack-based的，因此訪問和操縱stack中的資料時效能最佳。而Java類的instance變數（這個類的field）和static變數是在constant pool（常量池）中儲存和得到訪問的。constant pool中儲存了所有的符號引用（symbolic references），指向所有型別(types)、範圍(field)，以及每個型別所使用的所有函數（mothods）。訪問instance和static變數時，由於它們存放於constant pool中，所以JVM需要使用更多更耗時的作業碼（剖析器產生的bytecode可以看出來）來訪問它們。

下面給出一段程式碼範例，對比後說明怎麼儘可能地使用stack變數：

package test;

public class StackVars {

    private int x;    // instance變數
    private static int staticX; //static 變數

    public void stackAccess(int val) {  //訪問和操作stack變數j
        int j = 0;
        for (int i = 0; i < val; i++) {
            j += 1;
        }
    }

    public void instanceAccess(int val) {//訪問和操作instance變數x
        for (int i = 0; i < val; i++) {
            x += 1;
        }
    }

    public void staticAccess(int val) {//訪問和操作static變數staticX
        for (int i = 0; i < val; i++) {
            staticX += 1;
        }
    }
}

經測試，發現運行instanceAccess（）和staticAccess（）方法的時間大約相同，但卻比運行stackAccess（）方法慢了2～3倍。因此我們對instanceAccess（）、staticAccess（）兩個方法的代碼作以下調整，以得到更快的效能：

 public void instanceAccess(int val) {//訪問和操作instance變數x
        int tempX=x;
        for (int i = 0; i < val; i++) {
            tempX += 1;
        }
        x=tempX;
    }

    public void staticAccess(int val) {//訪問和操作static變數staticX
        int tempStaticX=staticX;
        for (int i = 0; i < val; i++) {
            tempStaticX += 1;
        }
        staticX=tempStaticX;
    }

改善之處就是將instance和static變數放到迴圈之外，而用一個stack變數來完成多次局部運算，最後再將這個stack變數的值傳回instance或static變數，從而提高了代碼的效能。

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