提升效率:优化Java代码的35个小技巧
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本文作者:萌小Q
来源: www.cnblogs.com/Qian123/p/6046096.html
前言
代码优化 ,一个很重要的课题。可能有些人觉得没用,一些细小的地方有什么好修改的,改与不改对于代码的运行效率有什么影响呢?这个问题我是这么考虑的,就像大海里面的鲸鱼一样,它吃一条小虾米有用吗?没用,但是,吃的小虾米一多之后,鲸鱼就被喂饱了。
代码优化也是一样,如果项目着眼于尽快无BUG上线,那么此时可以抓大放小,代码的细节可以不精打细磨;但是如果有足够的时间开发、维护代码,这时候就必须考虑每个可以优化的细节了,一个一个细小的优化点累积起来,对于代码的运行效率绝对是有提升的。
- 1、减小代码的体积
- 2、提高代码运行的效率
代码优化细节
1、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% 。
2、尽量重用对象
特别是String对象的使用,出现字符串连接时应该使用StringBuilder/StringBuffer代替。由于Java虚拟机不仅要花时间生成对象,以后可能还需要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理,因此,生成过多的对象将会给程序的性能带来很大的影响。
3、尽可能使用局部变量
调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈中速度较快,其他变量,如静态变量、实例变量等,都在堆中创建,速度较慢。另外,栈中创建的变量,随着方法的运行结束,这些内容就没了,不需要额外的垃圾回收。
4、及时关闭流
Java编程过程中,进行数据库连接、I/O流操作时务必小心,在使用完毕后,及时关闭以释放资源。因为对这些大对象的操作会造成系统大的开销,稍有不慎,将会导致严重的后果。
5、尽量减少对变量的重复计算
for (int i = 0; i < list.size(); i++){
...
}
建议替换为:
for (int i = 0, int length = list.size(); i < length; i++){
...
}
这样,在list.size()很大的时候,就减少了很多的消耗
6、尽量采用懒加载的策略,即在需要的时候才创建
String str = "aaa";
if (i == 1){
list.add(str);
}
if (i == 1){
String str = "aaa";
list.add(str);
}
7、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。
8、不要在循环中使用try…catch…,应该把其放在最外层
除非不得已。如果毫无理由地这么写了,只要你的领导资深一点、有强迫症一点,八成就要骂你为什么写出这种垃圾代码来了。
9、如果能估计到待添加的内容长度,为底层以数组方式实现的集合、工具类指定初始长度
(1)StringBuilder() // 默认分配16个字符的空间
(2)StringBuilder(int size) // 默认分配size个字符的空间
(3)StringBuilder(String str) // 默认分配16个字符+str.length()个字符空间
(1)在4096 的基础上,再申请8194个大小的字符数组,加起来相当于一次申请了12290个大小的字符数组,如果一开始能指定5000个大小的字符数组,就节省了一倍以上的空间;
这样,既浪费内存空间又降低代码运行效率。所以,给底层以数组实现的集合、工具类设置一个合理的初始化容量是错不了的,这会带来立竿见影的效果。但是,注意,像HashMap这种是以数组+链表实现的集合,别把初始大小和你估计的大小设置得一样,因为一个table上只连接一个对象的可能性几乎为0。初始大小建议设置为2的N次幂,如果能估计到有2000个元素,设置成new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以。
10、当复制大量数据时,使用System.arraycopy()命令
11、乘法和除法使用移位操作
for (val = 0; val < 100000; val += 5){
a = val * 8;
b = val / 2;
}
for (val = 0; val < 100000; val += 5){
a = val << 3;
b = val >> 1;
}
12、循环内不要不断创建对象引用
for (int i = 1; i <= count; i++){
Object obj = new Object();
}
Object obj = null;
for (int i = 0; i <= count; i++) {
obj = new Object();
}
13、基于效率和类型检查的考虑,应该尽可能使用array,无法确定数组大小时才使用ArrayList
14、尽量使用HashMap、ArrayList、StringBuilder,除非线程安全需要,否则不推荐使用Hashtable、Vector、StringBuffer,后三者由于使用同步机制而导致了性能开销
15、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。
16、尽量在合适的场合使用单例
(1)控制资源的使用,通过线程同步来控制资源的并发访问
(2)控制实例的产生,以达到节约资源的目的
17、尽量避免随意使用静态变量
public class A{
private static B b = new B();
}
18、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。
19、实现RandomAccess接口的集合比如ArrayList,应当使用最普通的for循环而不是foreach循环来遍历
if (list instanceof RandomAccess){
for (int i = 0; i < list.size(); i++){
...
}
}else{
Iterator > iterator = list.iterable();
while (iterator.hasNext()){
iterator.next()
}
}
20、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。
21、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
22、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
23、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。
24、使用数据库连接池和线程池
这两个池都是用于重用对象的,前者可以避免频繁地打开和关闭连接,后者可以避免频繁地创建和销毁线程
25、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
26、顺序插入和随机访问比较多的场景使用ArrayList,元素删除和中间插入比较多的场景使用LinkedList这个,理解ArrayList和LinkedList的原理就知道了
27、不要让public方法中有太多的形参
2、参数太多势必导致方法调用的出错概率增加
28、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
String str = "123";
if (str.equals("123")) {
...
}
String str = "123";
if ("123".equals(str)){
...
}
29、请知道,在java中if (i == 1)和if (1 == i)是没有区别的,但从阅读习惯上讲,建议使用前者
平时有人问,”if (i == 1)”和”if (1== i)”有没有区别,这就要从C/C++讲起。
int i = 2;
if (i == 1){
...
}else{
...
}
int i = 2;
if (i = 1) {
...
}else{
...
}
int i = 2;
if (1 == i) {
...
}else{
...
}
这样,即使开发者不小心写成了”1 = i”,C/C++编译器也可以第一时间检查出来,因为我们可以对一个变量赋值i为1,但是不能对一个常量赋值1为i。
但是,在Java中,C/C++这种”if (i = 1)”的语法是不可能出现的,因为一旦写了这种语法,Java就会编译报错”Type mismatch: cannot convert from int to boolean”。但是,尽管Java的”if (i == 1)”和”if (1 == i)”在语义上没有任何区别,但是从阅读习惯上讲,建议使用前者会更好些。
30、不要对数组使用toString()方法
public static void main(String[] args){
int[] is = new int[]{1, 2, 3};
System.out.println(is.toString());
}
[I@18a992f
本意是想打印出数组内容,却有可能因为数组引用is为空而导致空指针异常。不过虽然对数组toString()没有意义,但是对集合toString()是可以打印出集合里面的内容的,因为集合的父类AbstractCollections重写了Object的toString()方法。
31、不要对超出范围的基本数据类型做向下强制转型
public static void main(String[] args){
long l = 12345678901234L;int i = (int)l;
System.out.println(i);
}
1942892530
0000 0000 0000 0000 0000 1011 0011 1010 0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010
0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010
1、整型默认的数据类型是int,long l = 12345678901234L,这个数字已经超出了int的范围了,所以最后有一个L,表示这是一个long型数。顺便,浮点型的默认类型是double,所以定义float的时候要写成””float f = 3.5f”
2、接下来再写一句”int ii = l + i;”会报错,因为long + int是一个long,不能赋值给int
32、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。
33、把一个基本数据类型转为字符串,基本数据类型.toString()是最快的方式、String.valueOf(数据)次之、数据+””最慢
public static void main(String[] args){
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");
}
String.valueOf():11ms
Integer.toString():5ms
i + "":25ms
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
2、Integer.toString()方法就不说了,直接调用了
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
34、使用最有效率的方式去遍历Map
遍历Map的方式有很多,通常场景下我们需要的是遍历Map中的Key和Value,那么推荐使用的、效率最高的方式是:
public static void main(String[] args){
HashMap<String, String> hm = new HashMap<String, String>();
hm.put("111", "222");Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = hm.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = entrySet.iterator();
while (iter.hasNext()){
Map.Entry<String, String> entry = iter.next();
System.out.println(entry.getKey() + "\t" + entry.getValue());
}
}
如果你只是想遍历一下这个Map的key值,那用”Set keySet = hm.keySet();”会比较合适一些
35、对资源的close()建议分开操作
try{
XXX.close();
YYY.close();
}catch (Exception e){
...
}
try{
XXX.close();
}catch (Exception e) {
...
}
try{
YYY.close();
}catch (Exception e) {
...
}
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