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[Java教程]Java性能优化


作者:禅楼望月(http://www.cnblogs.com/yaoyinglong)

注:里面的测试结果会因电脑配置的不同而有所差异!!!

1. 为一些集合定义初始化大小

List、Set、Map都会有有一个默认的初始化大小,但是这个值往往不够我们使用,这时候JVM便会申请更大的一块内存给集合,然后将原集合中的数据复制过来,最后原集合等待被作为垃圾而回收。可见扩容是一件比较费事的事情,所以最好能准确的估计你所需要的最佳大小。

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public class PerformanceOptimization {


    public static void main(String[] args) {
        long start=new Date().getTime();
        List<String> a=new ArrayList<String>();
        for(int i=0; i<1000000; i++){
            a.add("a");
        }
        long end=new Date().getTime();
        System.out.println(end-start);//47
    }

}

优化后:

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public class PerformanceOptimization {


    public static void main(String[] args) {
        long start=new Date().getTime();
        List<String> a=new ArrayList<String>(1000000);
        for(int i=0; i<1000000; i++){
            a.add("a");
        }
        long end=new Date().getTime();
        System.out.println(end-start);//32
    }

}

这样积少成多,效果还是挺可观的。

2. 复制数组的时候使用System.arraycopy来代替循环copy,它的效率更高更简洁。

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public class PerformanceOptimization {


    public static void main(String[] args) {
        int[] array1 = new int [100];
        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
            array1 [i] = i;
        }
        int[] array2 = new int [100];
        System.arraycopy(array1, 0, array2, 0, array1.length);
    }


3. 避免不需要的instanceof操作

如果左边的对象的静态类型等于右边的,instanceof表达式返回永远为true。

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public class Dog extends Uiso {

    void method (Dog dog, Uiso u) {
        Dog d = dog;
        if (d instanceof Uiso) // always true.
            System.out.println("dog is a uiso");
        Uiso uiso = u;
        if (uiso instanceof Object) // always true.
            System.out.println("uiso is an object");
    }


4. 避免不需要的造型操作

所有的类都是直接或者间接继承自object。同样,所有的子类也都隐含的“等于”其父类。那么,由子类造型至父类的操作就是不必要的了。如:

class dog extends unc

dog dog = new dog ();

unc animal = (unc)dog; // not necessary

object o = (object)dog; // not necessary

5. 如果只是查找单个字符的话,用charAt()代替startsWith

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public class PerformanceOptimization {

    public void method(String s) {
        if (s.startsWith("a")) { // violation
            // ...
        }
    } 



将'startsWith' 替换成'charAt()'

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public class PerformanceOptimization {

    public void method(String s) {
        if ( 'a'==s.charAt(0)  ) {
            // ...
        }
    } 



6. 使用移位操作来代替'a / b'和'a * b'操作

"/"和"*"都是一个很“昂贵”的操作,使用移位操作将会更快更有效。

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public class PerformanceOptimization {

     public static final int num = 16;
        public void calculate(int a) {
            int div = a / 4;            // should be replaced with "a >> 2".
            int div2 = a / 8;         // should be replaced with "a >> 3".
            int temp = a / 3;       // 不能转换成位移操作
        } 


 

public class PerformanceOptimization {
     public static final int num = 16;
        public void calculate(int a) {
            int mul = a * 4;            // should be replaced with "a << 2".
            int mul2 = 8 * a;         // should be replaced with "a << 3".
            int temp = a * 3;         // 不能转换成位移操作


        } 




注:除非是在一个非常大的循环内,性能非常重要,而且你很清楚你自己在做什么,方可使用这种方法。否则提高性能所带来的程序可读性的降低将是不合算的。

7. 不要在循环中调用synchronized (同步)方法

方法的同步需要消耗相当大的资源,在一个循环中调用它绝对不是一个好主意。

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public class PerformanceOptimization {

    public synchronized void method (Object o) {
    }
    private void test () {
        for (int i = 0; i < vector.size(); i++) {
            method (vector.elementAt(i));    // violation
        }
    }
    private Vector vector = new Vector (5, 5); 





更正:不要在循环体中调用同步方法,如果必须同步的话,推荐以下方式: [+]view code

public class PerformanceOptimization {

    public void method (Object o) {}
    private void test () {
        synchronized(this){//在一个同步块中执行非同步方法
            for (int i = 0; i < vector.size(); i++) {
                method (vector.elementAt(i));  
            }
        }
    } 

    private Vector vector = new Vector (5, 5); 





8. 将try/catch块移出循环

把try/catch块放入循环体内,会极大的影响性能,如果编译jit被关闭或者你所使用的是一个不带jit的jvm,性能会将下降21%之多!

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public class PerformanceOptimization {

     void method (FileInputStream fis) {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                try {                                      // violation
                    _sum += fis.read();
                } catch (Exception e) {}
            }
        }
        private int _sum;


9. 对于boolean值,避免不必要的等式判断

将一个boolean值与一个true比较是一个恒等操作(直接返回该boolean变量的值). 移走对于boolean的不必要操作至少会带来2个好处:

1)代码执行的更快 (生成的字节码少了5个字节);
2)代码也会更加干净。 [+]view code

public class PerformanceOptimization {

    boolean method (String string) {
       // return string.endsWith ("a") == true;   // violation
        return string.endsWith ("a");
    } 



10. 对于常量字符串,用'string' 代替 'stringbuffer'

常量字符串并不需要动态改变长度。把stringbuffer换成string,如果确定这个string不会再变的话,这将会减少运行开销提高性能。

11. 用'StringTokenizer' 代替 'indexof()' 和'substring()'

字符串的分析在很多应用中都是常见的。使用substring()来分析字符串容易导致java.lang.StringIndexOutOfBoundsException。而使用StringTokenizer类来分析字符串则会容易一些,效率也会高一些。

12. 使用三元运算表达式替代"if (cond) XXX; else XXX;" 结构。

13. 尽量不要在循环体中实例化变量

在循环体中实例化临时变量将会增加内存消耗

14. 尽可能的使用栈变量

如果一个变量需要经常访问,那么你就需要考虑这个变量的作用域了。static? local?还是实例变量?访问静态变量和实例变量将会比访问局部变量跑的路径要长的多。

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public class PerformanceOptimization {

    void getsum (int[] values) {
        for (int i=0; i < values.length; i++) {
            _sum += values[i];           // violation.
        }
    }
    void getsum2 (int[] values) {
        for (int i=0; i < values.length; i++) {
            _staticsum += values[i];          // violation.
        }
    }

    private int _sum;
    private static int _staticsum



更正:如果可能,请使用局部变量作为你经常访问的变量。可以按下面的方法来修改getsum()方法: [+]view code

    void getsum (int[] values) {

        int sum = _sum;  // temporary local variable.
        for (int i=0; i < values.length; i++) {
            sum += values[i];
        }
        _sum = sum;
    } 

15. 与一个接口 进行instanceof操作

基于接口的设计通常是件好事,因为它允许有不同的实现,而又保持灵活。只要可能,对一个对象进行instanceof操作,以判断它是否某一接口要比是否某一个类要快。

16. 尽量减少对变量的重复计算

比如

for(int i=0;i<list.size();i++)

应修改为

for(int i=0,len=list.size();i<len;i++)

17. 考虑使用静态方法

如果你没有必要去访问对象的外部,那么就使你的方法成为静态方法。她会被更快地调用,因为她不需要一个虚拟函数导向表。这同时也是一个很好的实践,因为她告诉你如何区分方法的性质,调用这个方法不会改变对象的状态。