Java程式的效能最佳化

漫談Java程式的效能最佳化
我們再來看看另外一個常用的Java類??java.util.Vector。簡單地說，一個Vector就是一個java.lang.Object執行個體的數組。Vector與數組相似，它的元素可以通過整數形式的索引訪問。但是，Vector類型的對象在建立之後，對象的大小能夠根據元素的增加或者刪除而擴充、縮小。請考慮下面這個向Vector加入元素的例子：

　　Object obj = new Object();
　　Vector v = new Vector(100000);
　　for(int I=0;
　　I<100000; I++) { v.add(0,obj); }
　　除非有絕對充足的理由要求每次都把新元素插入到Vector的前面，否則上面的代碼對效能不利。在預設建構函式中，Vector的初始儲存能力是10個元素，如果新元素加入時儲存能力不足，則以後儲存能力每次加倍。Vector類就象StringBuffer類一樣，每次擴充儲存能力時，所有現有的元素都要複製到新的儲存空間之中。下面的程式碼片段要比前面的例子快幾個數量級：

　　Object obj = new Object();
　　Vector v = new Vector(100000);
　　for(int I=0; I<100000; I++) { v.add(obj); }
　　同樣的規則也適用於Vector類的remove()方法。由於Vector中各個元素之間不能含有“空隙”，刪除除最後一個元素之外的任意其他元素都導致被刪除元素之後的元素向前移動。也就是說，從Vector刪除最後一個元素要比刪除第一個元素“開銷”低好幾倍。

　　假設要從前面的Vector刪除所有元素，我們可以使用這種代碼：

　　for(int I=0; I<100000; I++)
　　{
　　v.remove(0);
　　}
　　但是，與下面的代碼相比，前面的代碼要慢幾個數量級：

　　for(int I=0; I<100000; I++)
　　{
　　v.remove(v.size()-1);
　　}
　　從Vector類型的對象v刪除所有元素的最好方法是：

　　v.removeAllElements();
　　假設Vector類型的對象v包含字串“Hello”。考慮下面的代碼，它要從這個Vector中刪除“Hello”字串：

　　String s = "Hello";
　　int i = v.indexOf(s);
　　if(I != -1) v.remove(s);
　　這些代碼看起來沒什麼錯誤，但它同樣對效能不利。在這段代碼中，indexOf()方法對v進行順序搜尋尋找字串“Hello”，remove(s)方法也要進行同樣的順序搜尋。改進之後的版本是：

　　String s = "Hello";
　　int i = v.indexOf(s);
　　if(I != -1) v.remove(i);
　　這個版本中我們直接在remove()方法中給出待刪除元素的精確索引位置，從而避免了第二次搜尋。一個更好的版本是：

　　String s = "Hello"; v.remove(s);
　　最後，我們再來看一個有關Vector類的程式碼片段：

　　for(int I=0; I++;I
　　如果v包含100,000個元素，這個程式碼片段將調用v.size()方法100,000次。雖然size方法是一個簡單的方法，但它仍舊需要一次方法調用的開銷，至少JVM需要為它配置以及清除堆棧環境。在這裡，for迴圈內部的代碼不會以任何方式修改Vector類型對象v的大小，因此上面的代碼最好改寫成下面這種形式：

　　int size = v.size(); for(int I=0; I++;I
　　雖然這是一個簡單的改動，但它仍舊贏得了效能。畢竟，每一個CPU周期都是寶貴的。
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