笔记：Java程序性能优化

1、设计模式

一、单例模式：

对于频繁使用的对象，能够省略建立对象所花费的时间，减小内存使用频率，减轻GC压力。

单例模式相比静态类的优点：能够继承、被继承、实现接口，面向对象风格；静态类不行，是面向过程风格的。

二、代理模式：

由于安全缘由，屏蔽客户端直接访问真实对象；远程调用，隐藏远程调用的细节；提高性能，实现延迟加载 (如 Hibernate )。

实现方式：JDK动态代理、CGLIB等

三、享元模式：

节省重复建立对象的开销；对系统内存要求少，GC压力小。

四、装饰者模式：

既继承又委托。动态添加对象功能。如加缓冲优化IO：FileOutputStream -> BufferedOutputStream

五、观察者模式：

UI上的Onclick 事件，JMS 的onMessage 事件等。

2、优化组件和方法

一、缓冲 Buffer：

如IO中的BufferWriter，BufferReader 等

二、缓存 Cache：

EHCache、OSCache等

三、对象复用池：

数据库链接池 C3P0 、DBCP 等

四、负载均衡：

Apache + Tomcat 集群，Session 能够复制 （可是容易形成网络繁忙）。

Terracotta + Tomcat 集群，实现Session共享，效率高。

五、事件换空间：

不引入多余变量，实现数字 a、b 交互

a = a+b; （此时1为和sum）

b= a-b;   （sum- 旧b =旧a）

a= a-b;     (sum- 新B =  sum - 旧A = 旧B =新A )

六、空间换时间

好比缓存。

3、字符串优化

一、字符串分割

StringTockenizer 比直接的split() 方法好

二、StringBuffer 、StringBuilder

StringBuffer 同步 、StringBuilder 非同步。

在初始化时候指定容量，如  new StringBuilder (20);

4、核心数据结构优化

一、List

ArrayList 基于数组、LinkedList 基于链表

二、Map

HashMap：基于hash算法

LinkedHashMap：有序的HashMap，按照插入顺序排序

TreeMap：继承自SortedMap，基于红黑树(一种平衡二叉树)，能够自定义排序规则 (元素继承Coparable)

三、Set:  Set 是Map 的一种封装，其内部实现跟Map相同

HashSet：基于hash算法

LinkedHashSet: 有序的HashSet，按照插入顺序排序

TreeSet: 继承自SortedSet，基于红黑树(一种平衡二叉树)，能够自定义排序规则 (元素继承Coparable)

四、NIO

DirectBuffer 能够直接访问系统物理内存，不须要在JVM的堆上分配空间，铜过设置 -XX:MaxDirectMemorySize=100M 设置

五、引用类型

强引用：

软引用：

弱引用：例子，WeakHashMap，能够做为缓存

虚引用：

六、其余编码技巧

慎用异常

成员变量转化为局部变量

位移运算代替乘除法

使用arrayCopy

5、并行程序设计模式

一、Future 模式

Future 用于实现Callable 接口的class中

FutureTask 既实现 Callable 又实现 Runnable

二、  Master-Worker 模式

三、Guarded Suspension 模式

四、不变模式

五、生产者-消费者模式

6、JDK多任务框架

一、简单线程池实现

二、Executor 框架

三、自定义线程池、扩展ThreadPoolExecutor

7、JDK 并发集合

一、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet

二、ConcurrentHashMap

三、ConcurrentLinkedQueue

四、LinkedBlockingQueu  用于生产者-消费者模式

五、LinkedBlockingDeque

8、并发控制方法

一、volatile

二、synchronized

三、Lock、ReadWriteLock

四、Condition

五、Semaphore

六、ThreadLocal

9、锁的优化

一、避免死锁

二、减少锁持有时间

三、减少锁粒度

四、读写锁分离来替换独占锁

五、锁分离

10、JVM 调优

一、

二、

三、