35 個 Java 代碼效能最佳化總結(1)

35 個 Java 代碼效能最佳化總結(1)

前言

代碼最佳化，一個很重要的課題。可能有些人覺得沒用，一些細小的地方有什麼好修改的，改與不改對於代碼的運行效率有什麼影響呢？這個問題我是這麼考慮 的，就像大海裡面的鯨魚一樣，它吃一條小蝦米有用嗎？沒用，但是，吃的小蝦米一多之後，鯨魚就被餵飽了。代碼最佳化也是一樣，如果項目著眼於儘快無BUG上 線，那麼此時可以抓大放小，代碼的細節可以不精打細磨；但是如果有足夠的時間開發、維護代碼，這時候就必須考慮每個可以最佳化的細節了，一個一個細小的最佳化 點累積起來，對於代碼的運行效率絕對是有提升的。

代碼最佳化的目標是：

1、減小代碼的體積

2、提高代碼啟動並執行效率

代碼最佳化細節

1、盡量指定類、方法的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，整個類都是 final的。為類指定final修飾符可以讓類不可以被繼承，為方法指定final修飾符可以讓方法不可以被重寫。如果指定了一個類為final，則該 類所有的方法都是final的。Java編譯器會尋找機會內聯所有的final方法，內聯對於提升Java運行效率作用重大，具體參見Java運行期優 化。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，出現字串串連時應該使用StringBuilder/StringBuffer代替。由於Java虛擬機器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、儘可能使用局部變數

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中速度較快，其他變數，如靜態變數、執行個體變數等，都在堆中建立，速度較慢。另外，棧中建立的變數，隨著方法的運行結束，這些內容就沒了，不需要額外的記憶體回收。

4、及時關閉流

Java編程過程中，進行資料庫連接、I/O流操作時務必小心，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，稍有不慎，將會導致嚴重的後果。

5、盡量減少對變數的重複計算

明確一個概念，對方法的調用，即使方法中只有一句語句，也是有消耗的，包括建立棧幀、調用方法時保護現場、調用方法完畢時恢複現場等。所以例如下面的操作：

 

  
for (int i = 0; i < list.size(); i++) 
  
 
  
{...} 
  
 
  
建議替換為： 
  
 
  
for (int i = 0, int length = list.size(); i < length; i++) 
  
 
  
{...} 
 

這樣，在list.size()很大的時候，就減少了很多的消耗

6、盡量採用懶載入的策略，即在需要的時候才建立

例如：

 

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

建議替換為：

 

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

7、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()的本地同步方 法，fillInStackTrace()方法檢查堆棧，收集調用跟蹤資訊。只要有異常被拋出，Java虛擬機器就必須調整呼叫堆疊，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。

8、不要在迴圈中使用try…catch…，應該把其放在最外層

除非不得已。如果毫無理由地這麼寫了，只要你的領導資深一點、有強迫症一點，八成就要罵你為什麼寫出這種垃圾代碼來了

9、如果能估計到待添加的內容長度，為底層以數組方式實現的集合、工具類指定初始長度

比如ArrayList、LinkedLlist、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、HashSet等等，以StringBuilder為例：

 

  
1）StringBuilder()// 預設分配16個字元的空間 
  
 
  
2）StringBuilder(int size)// 預設分配size個字元的空間 
  
 
  
3）StringBuilder(String str)　// 預設分配16個字元+str.length()個字元空間 
 

可以通過類這裡指的不僅僅是上面的StringBuilder）的來設定它的初始化容量，這樣可以明顯地提升效能。比如 StringBuilder吧，length表示當前的StringBuilder能保持的字元數量。因為當StringBuilder達到最大容量的時 候，它會將自身容量增加到當前的2倍再加2，無論何時只要StringBuilder達到它的最大容量，它就不得不建立一個新的字元數組然後將舊的字元數 組內容拷貝到新字元數組中—-這是十分耗費效能的一個操作。試想，如果能預估到字元數組中大概要存放5000個字元而不指定長度，最接近5000的2次冪 是4096，每次擴容加的2不管，那麼：

1）在4096 的基礎上，再申請8194個大小的字元數組，加起來相當於一次申請了12290個大小的字元數組，如果一開始能指定5000個大小的字元數組，就節省了一倍以上的空間

2）把原來的4096個字元拷貝到新的的字元數組中去

這樣，既浪費記憶體空間又降低代碼運行效率。所以，給底層以數組實現的集合、工具類設定一個合理的初始化容量是錯不了的，這會帶來立竿見影的效果。但 是，注意，像HashMap這種是以數組+鏈表實現的集合，別把初始大小和你估計的大小設定得一樣，因為一個table上只串連一個對象的可能性幾乎為 0。初始大小建議設定為2的N次冪，如果能估計到有2000個元素，設定成new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以。

10、當複製大量資料時，使用System.arraycopy()命令