Java效能最佳化技巧

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 在JAVA程式中,效能問題的大部分原因並不在於JAVA語言,而是程式本身。養成良好的編碼習慣非常重要,能夠顯著地提升程式效能。 1. 盡量使用final修飾符。 
帶有final修飾符的類是不可派生的。在JAVA核心API中,有許多應用final的例子,例如 java.lang.String。為String類指定final防止了使用者覆蓋length()方法。另外,如果一個類是final的,則該類所有方法都是final的。java編譯器會尋找機會內聯(inline)所有的final方法(這和具體的編譯器實現有關)。此舉能夠使效能平均提高 50%。 
2.盡量重用對象。 
特別是String對象的使用中,出現字串串連情況時應使用StringBuffer代替,由於系統不僅要花時間產生對象,以後可能還需要花時間對這些對象進行記憶體回收和處理。因此產生過多的對象將會給程式的效能帶來很大的影響。 
3. 盡量使用局部變數。 
調用方法時傳遞的參數以及在調用中建立的臨時變數都儲存在棧(Stack)中,速度較快。其他變數,如靜態變數,執行個體變數等,都在堆(Heap)中建立,速度較慢。 
4.不要重複初始設定變數。 
預設情況下,調用類的建構函式時,java會把變數初始化成確定的值,所有的對象被設定成null,整數變數設定成0,float和double變數設定成0.0,邏輯值設定成false。當一個類從另一個類派生時,這一點尤其應該注意,因為用new關鍵字建立一個對象時,建構函式鏈中的所有建構函式都會被自動調用。 
這裡有個注意,給成員變數設定初始值但需要調用其他方法的時候,最好放在一個方法比如initXXX()中,因為直接調用某方法賦值可能會因為類尚未初始化而拋null 指標異常,public int state = this.getState(); 
5.在java+Oracle的應用系統開發中,java中內嵌的SQL語言應盡量使用大寫形式,以減少Oracle解析器的解析負擔。 
6.java編程過程中,進行資料庫連接,I/O流操作,在使用完畢後,及時關閉以釋放資源。因為對這些大對象的操作會造成系統大的開銷。 
7.過分的建立對象會消耗系統的大量記憶體,嚴重時,會導致記憶體流失,因此,保證到期的對象的及時回收具有重要意義。 JVM的GC並非十分智能,因此建議在對象使用完畢後,手動設定成null。 
8.在使用同步機制時,應盡量使用方法同步代替代碼塊同步。 
9.盡量減少對變數的重複計算。 
比如 
  1. for(int i=0;i<list.size();i++)   
應修改為 
  1. for(int i=0,len=list.size();i<len;i++)  
10. 採用在需要的時候才開始建立的策略。 
例如: 
  1. String str="abc";   
  2. if(i==1){ list.add(str);}  
應修改為: 
  1. if(i==1){String str="abc"; list.add(str);}  
11.慎用異常,異常對效能不利。 
拋出異常首先要建立一個新的對象。Throwable介面的建構函式調用名為fillInStackTrace()的本地方法,fillInStackTrace()方法檢查棧,收集調用跟蹤資訊。只要有異常被拋出,VM就必須調整調用棧,因為在處理過程中建立了一個新的對象。異常只能用於錯誤處理,不應該用來控製程序流程。 
12.不要在迴圈中使用Try/Catch語句,應把Try/Catch放在迴圈最外層。 
Error是擷取系統錯誤的類,或者說是虛擬機器錯誤的類。不是所有的錯誤Exception都能擷取到的,虛擬機器報錯 Exception就擷取不到,必須用Error擷取。 
13.通過StringBuffer的建構函式來設定他的初始化容量,可以明顯提升效能。 
StringBuffer的預設容量為16,當StringBuffer的容量達到最大容量時,她會將自身容量增加到當前的2倍+2,也就是2*n+2。無論何時,只要StringBuffer到達她的最大容量,她就不得不建立一個新的對象數組,然後複製舊的對象數組,這會浪費很多時間。所以給StringBuffer設定一個合理的初始化容量值,是很有必要的! 
14.合理使用java.util.Vector。 
Vector 與StringBuffer類似,每次擴充容量時,所有現有元素都要賦值到新的儲存空間中。Vector的預設儲存能力為10個元素,擴容加倍。 
vector.add(index,obj) 這個方法可以將元素obj插入到index位置,但index以及之後的元素依次都要向下移動一個位置(將其索引加 1)。 除非必要,否則對效能不利。 
同樣規則適用於remove(int index)方法,移除此向量中指定位置的元素。將所有後續元素左移(將其索引減 1)。返回此向量中移除的元素。所以刪除vector最後一個元素要比刪除第1個元素開銷低很多。刪除所有元素最好用 removeAllElements()方法。 
如果要刪除vector裡的一個元素可以使用 vector.remove(obj);而不必自己檢索元素位置,再刪除,如int index = indexOf(obj);vector.remove(index); 
15.當複製大量資料時,使用 System.arraycopy(); 
16.代碼重構,增加代碼的可讀性。 
17.不用new關鍵字建立對象的執行個體。 
用 new關鍵詞建立類的執行個體時,建構函式鏈中的所有建構函式都會被自動調用。但如果一個對象實現了Cloneable介面,我們可以調用她的clone() 方法。clone()方法不會調用任何類建構函式。 
下面是Factory模式的一個典型實現。 
  1. public static Credit getNewCredit()   
  2. {   
  3.     return new Credit();   
  4. }  
改進後的代碼使用clone() 方法, 
  1. private static Credit BaseCredit = new Credit();   
  2. public static Credit getNewCredit()   
  3. {   
  4.     return (Credit)BaseCredit.clone();   
  5. }  
18. 乘除法如果可以使用位移,應盡量使用位移,但最好加上注釋,因為位移操作不直觀,難於理解。 
19.不要將數組聲明為:public static final。 
20.HaspMap的遍曆。 
  1. Map<String, String[]> paraMap = new HashMap<String, String[]>();   
  2. for( Entry<String, String[]> entry : paraMap.entrySet() )   
  3. {   
  4.     String appFieldDefId = entry.getKey();   
  5.     String[] values = entry.getValue();   
  6. }  
利用散列值取出相應的Entry做比較得到結果,取得entry的值之後直接取key和 value。 
21.array(數組)和ArrayList的使用。 
array 數組效率最高,但容量固定,無法動態改變,ArrayList容量可以動態增長,但犧牲了效率。 
22.單線程應盡量使用 HashMap, ArrayList,除非必要,否則不推薦使用HashTable,Vector,她們使用了同步機制,而降低了效能。 
23.StringBuffer,StringBuilder 的區別在於:java.lang.StringBuffer 安全執行緒的可變字元序列。一個類似於String的字串緩衝區,但不能修改。StringBuilder與該類相比,通常應該優先使用 StringBuilder類,因為她支援所有相同的操作,但由於她不執行同步,所以速度更快。為了獲得更好的效能,在構造StringBuffer或 StringBuilder時應盡量指定她的容量。當然如果不超過16個字元時就不用了。 
相同情況下,使用StringBuilder比使用 StringBuffer僅能獲得10%~15%的效能提升,但卻要冒多線程不安全的風險。綜合考慮還是建議使用StringBuffer。 
24. 盡量使用基礎資料型別 (Elementary Data Type)代替對象。 
25.用簡單的數值計算代替複雜的Function Compute,比如查表方式解決三角函數問題。 
26.使用具體類比使用介面效率高,但結構彈性降低了,但現代IDE都可以解決這個問題。 
27.考慮使用靜態方法, 
如果你沒有必要去訪問對象的外部,那麼就使你的方法成為靜態方法。她會被更快地調用,因為她不需要一個虛擬函數導向表。這同事也是一個很好的實踐,因為她告訴你如何區分方法的性質,調用這個方法不會改變對象的狀態。 
28.應儘可能避免使用內在的GET,SET方法。 
android編程中,虛方法的調用會產生很多代價,比執行個體屬性查詢的代價還要多。我們應該在外包調用的時候才使用get,set方法,但在內部調用的時候,應該直接調用。 
29. 避免枚舉,浮點數的使用。 
30.二維數組比一維數組佔用更多的記憶體空間,大概是10倍計算。 
31.SQLite資料庫讀取整張表的全部資料很快,但有條件的查詢就要耗時30-50MS,大家做這方面的時候要注意,盡量少用,尤其是嵌套尋找!

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