JAVA性能优化：35个小细节让你提高java代码的运行效率

代码优化，一个很重要的课题。可能有些人以为没用，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同样，它吃一条小虾米有用吗？没用，可是，吃的小虾米一多以后，鲸鱼就被喂饱了。

代码优化也是同样，若是项目着眼于尽快无BUG上线，那么此时能够抓大放小，代码的细节能够不精打细磨；可是若是有足够的时间开发、维护代码，这时候就必须考虑每一个能够优化的细节了，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高的。

代码优化的目标是：

减少代码的体积

提升代码运行的效率

代码优化细节

一、尽可能使用final修饰符

带有final修饰符的类是不可派生的，在Java核心API中，有不少应用final的例子，例如Java.lang.String，整个类都是final的。为类指定final修饰符可让类不可继承，为方法指定final修饰符可让方法不能够被重写。若是制定了一个类为final，则该类全部的方法都是final的。Java编译器会寻找机会内联全部的final方法，内联对于提高Java运行效率做用巨大，能使性能平均提高50%。

二、尽可能重用对象

特别是String对象的使用，出现字符串链接时应该使用StringBuilder或StringBuffer代替。因为Java虚拟机不只要花时间生成对象，之后可能还须要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理，所以，生成过多的对象将会给程序的性能带来很大的影响。

三、尽量使用局部变量

调用方法时传递的参数以及在调用中建立的临时变量都会保存在栈中，速度较快，其它变量，如静态变量、实例变量等，都在堆中建立，速度较慢。另外，栈中建立的变量，随着方法的运行结束，这些内容就没了，不须要额外的垃圾回收。

四、及时关闭流

Java编程过程当中，进行数据库链接、IO流操做时务必当心，在使用完毕后，及时关闭以释放资源。由于对这些大对象的操做会形成很大的开销，稍有不慎，将会致使严重的后果。

五、尽可能减小对变量的重复计算

明确一个概念，对方法的调用，即便方法中只有一句语句，也是消耗的，包括建立栈帧、调用方法时保护现场、调用方法完毕时恢复现场。因此例以下面的操做：

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，就减小了不少的消耗。

六、尽可能采用懒加载的策略，即在须要的时候才建立

例如：

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

建议替换为：

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

七、慎用异常

异常对性能不利。抛出异常首先要建立一个新的对象，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，由于在处理过程当中建立了一个新的对象。异常只能用于错误处理，不该该用来控制程序流程。

八、不要在循环中使用trycatch，应该把其放在最外层

除非不得已。若是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，八成就要骂你为何写出这种垃圾代码来了。

九、尽可能能估计到待添加的内容的长度，为底层以数组方式实现的集合、工具类指定初始长度

好比ArrayList、LinkedLlist、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、HashSet等等，以StringBuilder为例：

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 StringBuider(String str)//默认分配16个字符+st.length个字符空间

设定初始化容量，能够明显提高性能。好比StringBuilder，length表示当前StringBuilder能保持的字符数量。由于当StringBuilder达到最大容量的时候，它会将自身容量增长到当前的2倍再加2，不管什么时候只StringBuilder达到它的最大容量，它就不得不建立一个新的字符数组而后将旧的字符数组内容拷贝到新字符数组中--这是一个很是耗费性能的操做。试想，若是能预估到字符数组中大概要存放5000个字符而不指定长度，最接近5000的2次幂是4096，每次扩容2倍加2，那么：

① 在4096的基础上，再申请8194个大小的字符数组，加起来至关于一次申请了12290个大小的字符数组，若是一开始能指定5000个大小的字符数组，就节省了一倍以上的空间。

② 把原来的4096个字符拷贝到新的字符数组中去。

这样，既浪费内存空间又下降代码运行效率。因此，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。可是，注意，像hashmap这种以数组+链表实现的集合，别把初始大小和你估计的大小设置的同样，由于一个table上只链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，若是能估计到有2000个元素，设置成new hashmap(128)、new hashmap(256)均可以。

十、当复制大量数据时，使用system.arraycopy命令

十一、乘法和除法使用移位操做

例如：

int a = 0;
int b = 0;
for (int i = 0; i < 1000000000; i++){
   a = i * 8;
   b = i / 2;
}

用移位操做能够极大地提升性能，由于在计算机底层，对位的操做是最方便、最快的，所以建议修改成：

int a1 = 0;
int b1 = 0;
for (int i = 0; i < 1000000000; i++){
    a1 = i << 3;
    b1 = i >> 1;
}

移位操做虽然快，可是可能会使代码不太好理解，所以最好加上相应的注释。 

感受有点吹毛求疵了，这都多少循环了，才差了2毫秒！！！

十二、循环内不要不断建立对象引用

例如：

for (int i = 1; i <= count; i++){
    Object obj = new Object;
}

这种作法会致使内存中有count份Object对象引用存在，count很大的话，就耗费内存了，建议为改成：

Object obj = null;
for (int i = 0; i <= count; i++) {
    obj = new Object;
}

这样的话，内存中只有一份Object对象引用，每次new Object的时候，Object对象引用指向不一样的Object罢了，可是内存中只有一份，这样就大大节省了内存空间了。

1三、基于效率和类型检查的考虑，应该尽量使用array，没法肯定数组大小时才使用ArrayList

1四、尽可能使用hashmap、ArrayList、stringbuilder，除非线程安全须要，不然不建议使用hashtable、vector、stringbuffer，后三者因为使用同步机制而致使了性能开销。

1五、不要讲数组声明为public static final

1六、尽可能在核实的场合使用单例模式

使用单例模式能够减轻加载的负担、缩短加载的时间、提升加载的效率，单并非全部地方都适合单例模式，简单来讲，单例模式主要适用于如下三个方面：

① 控制资源的使用，经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

③ 控制数据的共享，在不创建直接关联的条件下，让多个不相关的进程或线程之间实现通讯

1七、尽可能避免使用静态变量

要知道，当某个对象被定义为static的，那么gc一般不会回收这个对象所占有的堆内存的，

public class A{
    private static B b = new B;
}

此时静态变量b的声明周期与A类相同，若是A类不被卸载，那么引用B指向的对象会常驻内存，知道程序终止。

1八、及时清除再也不须要的会话

为了清除再也不活动的会话，许多服务器都会有默认的超时时间，通常为30分钟。当应用服务器须要保存更多的会话时，若是内存不足，那么操做系统会把部分数据转移到磁盘，应用服务器也可能把不活跃的会话转储到磁盘，甚至可能抛出内存不足的异常。若是会话要被转储到磁盘，那么必需要先被序列化，在大规模集群中，对对象序列化的代价是很高昂的。所以，当会话再也不须要时，应当及时调用httpseesion的invalidate方法清除会话。

1九、实现RandomAccess接口的集合好比ArrayList，应当使用最普通的for循环而不是foreach循环

实现RandomAccess接口用来代表其支持快速随机访问，此接口的主要目的是容许通常的算法更改其行为，从而将其应用到随机或连续访问列表时能提供良好的性能。实际经验代表，实现RandomAccess接口的类实例，假如是随机访问的，使用普通for循环效率将高于使用foreach循环，反过来，若是是顺序访问的，使用Iterator效率会更高。可使用相似以下代码做判断：

if (list instanceof RandomAccess){ 
    for (int i = 0; i < list.size; i++){}
}else{
    Iterator<?> iterator = list.iterable; while (iterator.hasNext){iterator.next}
}

foreach的底层实现就是Iterator。

20、使用同步代码块代替同步方法

2一、将常量声明为static final，并以大写命名

这样在编译期间就能够将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能够方便区分出常量与变量。

2二、不要建立一些不使用的对象，不要导入一些不使用的类

2三、程序运行过程当中避免使用反射

反射是Java提供的一个很强大的功能，功能强大意味着效率不高。不建议在程序运行过程当中使用尤为是频繁的使用反射机制，特别是Method的invoke方法，若是确实有必要，一种建议性的作法是将那些须要经过反射加载的类在项目启动的时候经过反射实例化出一个对象并放入内存--用户只关心交互的速度，而不关心项目启动的时间。

2四、使用数据库链接池和线程池

前者能够避免频繁的打开关闭链接；后者能够避免频繁的建立和销毁线程

2五、使用带缓冲的输入输出流进行IO操做

带缓冲的输入输出流，即BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream，这能够极大地提高IO效率。

2六、顺序插入和随机访问比较多的场景用ArrayList，元素删除和中间插入比较多的场景使用LinkedList

2七、不要让public方法中有太多的参数

2八、字符串变量和字符串常量equals的时候讲字符串常量写在前面

这么作主要是能够避免空指针异常。

2九、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

30、不要对数组使用toString方法

3一、不要对超出范围的基础数据类型作向下强制类型转型

3二、公用的集合类中不使用的数据必定要及时的remove掉

若是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，由于始终有引用指向它们。因此，若是公用集合里面的某些数据不使用而不去remove掉它们，那么将会形成这个公用集合不断增大，使得系统有内存泄露的隐患。

3三、把一个基本类型转为字符串，toString最快，String.valueOf次之，数据+“”最慢

因此之后遇到把一个基本数据类型转为String的时候，优先考虑使用toString方法。至于为何，很简单：

① String.valueOf方法底层调用了Integer.toString方法，可是会在调用前作空判断

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

三者对比下来，明显是②最快、①次之、③最慢

3四、使用最有效率的方法去遍历map

3五、对资源的close()建议分开操做

意思是，好比我有这么一段代码：

try{
    XXX.close;
    YYY.close;
}catch (Exception e){
...
}

建议修改成：

try{ 
    XXX.close; 
}catch (Exception e) {
 ... 
}
try{ 
    YYY.close; 
}catch (Exception e) {
 ... 
}

虽然有些麻烦，却能避免资源泄露。我想，若是没有修改过的代码，万一XXX.close抛异常了，那么就进入了cath块中了，YYY.close不会执行，YYY这块资源就不会回收了，一直占用着，这样的代码一多，是可能引发资源句柄泄露的。而改成上面的写法以后，就保证了不管如何XXX和YYY都会被close掉。

 

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