在java程序中,性能的大部分原因并不在java与语言,而是程序本身。养成好的编码习惯非常重要,能够显著地提升程序性能。
1:尽量在合适的场合使用单例
使用单利可以减轻加载的负担,缩短加载时间,提高加载的西欧阿古,但不是所有的地方都适用于单例,简单来说,单例主要使用于以下三个方面:
第一,控制资源的使用,通过线程同步来控制资源的并发访问;
第二,控制实例的产生,以达到节约资源的目的;
第三:控制数据共享,在不建立直接关联的条件下,让多个不相关的进程或线程之间实现通信。
2:尽量避免使用静态变量
当某个对象被定义为static变量所引用,那么GC通常不会回收这个对象所占有的内存,如
publi class A{ private static B b = new B(); }
此时静态变量b的生命周期和A类同步,如果A类不卸载,那么b对象会常驻内存,知道程序终止。
3:尽量避免过多过常地创建java对象
尽量避免在经常调用的方法、循环中new 对象,由于系统不仅要花费时间来创建对象,要占用过多的堆内存,而且还要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理,
在我们可以控制的范围内,最大限度地重用对象,最好能用基本的数据类型或数组来替代对象。
4:尽量使用final修饰符
带有final修饰符的类是不可派生的。在java核心API中,有许多应用final的列子,例如java、lang、string,为String类指定final防止了使用者覆盖
length()方法。另外,如果一个类是final的,则该类所有方法都是final的。java编译器会寻找机会内联(inline)所有的final方法(这和具体的编译器实现有关),
此举能能够使性能平均提高50%。
如:让访问实例内变量的geter/setter方法变成final:
简单的getter/setter方法应该被置成final,这会告诉编译器,这个方法不会被重载,所以,可以变成“inlined”,例子:
clsss MAF{ private int _size; public void setSize(int size){ _size = size; } 更正为 clsss MAF_fixed{ private int _size; final public void setSize(int size){ _size = size; } }
5:尽量使用局部变量
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(stack)中,速度较快;其他变量,如静态变量、实例变量等,都在堆中(heap)
中创建,速度较慢。
6:尽量处理好包装类型和基本类型两者的使用场所。
虽然包装类型和基本类型在使用过程中是可以相互转换,但他们两者所产生的内存区域是完全不同的,基本类型数据产生和处理都是在栈中处理的,包装
类型是对象,是在堆中产生实例。在集合类对象,有对象方法需要的处理适用包装类型,其他的处理提倡使用基本类型。
7:慎用synchronized,尽量减少synchronize的方法
都知道,实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。synchronize方法被调用时,直接会把当前对象锁了,
在方法执行完之前其他线程无法调用当前对象的其他方法。所以,synchornize的方法尽量减小,并且应尽量使用方法同步代替代码快同步。
8:尽量不要使用finalize方法
实际上,将资源清理放在finalize方法中完成是非常不好的选择,由于GC的工作量大,尤其是回收Young代内存时,大都会引起应用程序暂停,所以再选择使用
finallize方法进行资源清理,会导致GC负担更大,程序运行效率更差。
9:精良使用基本数据类型代替对象
String str = "hello";
上面这种方式会创建”hello“字符串,而且JVM的字符缓存池还会缓存这个字符串;
String str= new String(”hello");
此程序除创建字符串外,str所引用的String对象底层还包含一个char[]数组,这个char[]数组依次存放了h,e,l,l,o。
10:多线程在为发生线程安全前提下应尽量使用HashMap、ArrayList
HashTable、Vector 等使用了同步机制,降低了性能。
11:尽量合理的创建HashMap
当你创建一个比较大的hashMap时,充分利用这个构造函数。
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor);
避免HashMap多次进行hash重构,扩容是一件很耗费性能的事,在默认中initialCapacity只用16,而loadFactor 是0.75,需要多大的容量,你最好能准确的
估计你所需要的最佳大小,同样的HashTable,Vectors也是一样的道理。
13:尽量减少对变量的重复计算
如:
for(int i = 0;i < list.size(); i ++)
应改成:
for(int i = 0,len=list.size(); i < len; i++)
并且在循环中应该避免使用复杂的表达式,在循环中,循环条件会被反复计算,如果不使用复杂表达式,而循环条件值不变的话,程序将会运行的更快。
14:尽量避免不必要的创建
如:
A a = new A(); if(i ==1){ list.add(a); }
应改为:
if(i ==1){ A a = new A(); list.add(a); }
15:尽量在finally块中释放资源
程序中使用到的资源应当被释放,以避免资源泄露,这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何,finally块总会是执行的,
以确保资源的正确关闭。
16:尽量使用以为来替代‘a/b’的操作
“/”是一个代价和高的操作,使用移位的操作将会更快和更有效
如:
int num = a/4; int num2 = a/8;
应该改为:
int num = a>> 2; int num2 = a >>3;
但注意的是移位应添加注释,因为移位操作不直观,比较难理解。
17:尽量使用移位来替代'a*b'的操作
同样的,对于‘*’操作,使用移位的操作将会更快和更有效。
int num = a*4; int num2 = a*8;
应改为:
int num = a<<4; int num2 = <<8;
18:尽量确定StringBuffer的容量
StringBuffer的构造器会创建默认大小(通常是16)的字符数组。在使用中,如果超出这个大小,就会重新分配内存,创建一个更大的数组,并将原先
的数组赋值过来,再丢弃旧的数组。在大多数情况下,你可以在创建StringBuffer的时候指定大小,这样避免了在容量不够的时候自动增长,以提交性能。
如:
StringBuffer buffer = new StringBuffer(1000);
19:尽量早释放无用对象的引用
大部分时候,方法局部引用变量所引用的对象会随着方法结束而变成垃圾,因此,大部分时候程序无需将局部引用变量显示设为null。
例如:
public void test(){ Object obj = new Object(); ................... //方法体最后一行 obj = null; }
上面这个就没必要了,随着方法test()的执行完成,程序中obj引用变量的作用域就结束了。但是如果改成下面:
public void test(){ Object obj = new Object(); ................... obj = null; //执行耗时,耗内存的操作,或调用耗时,耗内存的方法 ................... }
这个时候就有必要将obj赋值为null,可以尽早的释放对Object对象的引用。
20:精良避免使用二维数组
二维数据占用的内存空间比一位数组多的多,大概10倍以上。
21:尽量避免使用split
除非是必须的,否者应该避免使用split,split由于支持正则表达式,所以效率比较低,如果是频繁的几十,几百万的调用将会耗费大量资源,如果确实需频繁
的调用split,可以考虑使用apache的StringUtils.split(String,char),频繁的可以缓存结果。
22:ArrayList & LinkedList
一个是线性表,一个是链表,一句话,随机查询尽量使用ArayList,ArrayList优于LinkeList,LinkedList还要移动指针,添加删除的操作LinkedList优于ArraList,
ArrayList还要移动数据,不过这是理论分析,事实未必如此,重要的是理解好二者的数据结构,对症下药。
23:尽量使用System.arrayCopy()替代通过来循环赋值数组
System.arrayCopy()要比通过循环来赋值数组快得多。
24:尽量改良缓存经常使用的对象
尽可能将经常使用的对象进行缓存,可以使用数组,或者HashMap的容器来进行缓存,但这种方式可能导致系统占用过多的缓存,性能下降,推荐可以使用一些第三方
的开源工具,如EhCahe,Oscache进行缓存,他们进本都实现了FIFO/FLU的缓存算法。
25:尽量避免非常大的内存分配
有时候问题不是由当时的堆状态造成的,而是因为分配失败造成的。分配的内存块都必须是连续的,而随着堆越来越满,找到较大的连续块越来越困难。
26:慎用异常
当创建一个异常时,需要收集一个栈跟踪(stack track),这个栈跟踪用于描述异常是如何创建的。构建这些栈跟踪是需要运行时栈做一份快照,正是这一部分开销很大。
当需要创建一个Exception时,JVM不得不说:先别动,我想就您现在的样子存一份快照,所以暂时停止入栈和出栈的操作。栈跟踪不只包含运行时栈中的一两个
元素,而是包含这个栈中的每一个元素。
如果您创建一个Exception,就得付出代价,好在捕获异常开销不大,因此可以使用try-catch将核心内容包起来。从技术上讲,你甚至可以随意地抛出异常,而不用花费
很大的代价。招致性能损失的并不是throw操作—尽管在没有预先创建异常的情况下就抛出异常是有点不寻常,幸运的是,好的编程习惯已教会我们,不应该不管三七二十一
就抛出异常。异常是为了异常的情况而设计的,使用时也应该牢记这一原则。
27:尽量重用对象
特别是String对象的使用中,出现字符串链接情况时应使用StringBuffer替代,由于系统不仅要时间生成对象,以后还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。
28:不要重复初始化变量
默认情况下,调用类的构造函数时,java会把变量初始化成确定的值,所有的对象被设置成null,整数变量设置成0,float和double变量设置成0.0,逻辑值设置为false。
当一个类从另一个类派生时,这一点尤其应该注意,因为用new关键字创建一个对象时,构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。
这里有个注意,给成员变量设置初始值但需要调用其他方法的时候,最好放到一个方法。比如initXXX()中,因为直接调用某方法赋值可能会因为类尚未初始化而抛空指针
异常,如:public int state = this.getState()。
29:在java+Oraclel的应用系统开发中,java中内嵌的SQL语言尽量使用大写形式,以减少Oracle解析器的解析负担。
30:在java编程过程中,惊醒数据库连接,I/O流操作,在使用完毕后,即使关闭释放资源。因为对这些大对象的操作会造成系统大的开销。
31:过分的创建对象会消耗系统的大量内存,严重时,会导致内存泄露,因此,保证过期的对象的及时回收具有重要意思。JVM的GC并非十分智能,因此建议在对象
使用完毕后,手动设置成null.
32:在使用同步机制时,应尽量使用方法同步代替代码块同步。
33:不要再循环中使用Try/catch语句,应该把Try/Catch放在循环最外层。
Error是获取系统错误的类,或者说是虚拟机错误的类。不是所有的错误Exception都能获取到的,虚拟机报错Exception就获取不到,必须用Error获取。
34:通过StringBuffer的构造函数来设定它的初始化容量,可以明显提升性能。
StringBuffer的默认容量为16,当StringBuffer的容量达到最大容量时,它会将自身容量增加到当前的2倍+2,也就是2*n+2。无论何时,只要StringBuffer到达它的最大容量,
它就不得不创建一个行的对象数组,然后复制旧的对象数组,这会浪费很多时间。所以给StringBuffer设置一个合理的初始化容量值,是很有比必要的!
35:合理使用java.util.Vector
Vector与StringBuffer类似,每次扩展容量时,所有现有元素都要赋值到新的储存空间中。Vector的默认存储能力为10个元素,扩容加倍。
vector.add(index,obj)这个方法可以将元素obj插入到index位置,但index以及之后的元素一次都要向下移动一个位置(将其索引加1)。除非必要,否则对性能不利。
同样规则使用于remove(int index)方法,移除此向量中指定位置的元素。将所有后续元素左移(将其索引减1)。返回此向量中移除的元素。所以删除vector最后一个
元素要比删除第一个元素开销低很多。删除所有元素最好用removeAllElements()方法。
如果删除vector里的一个元素可以使用vector.remove(obj);而不比自己检索元素位置,再删除,如int index = indexOf(obj); vector.remove(index).
38:不用new关键字创建对象的实例
用new关键词创建类的实例是,构造函数链中通的所有构造函数都会被自动调用。但如果一个对象实现了cloneable接口,我们可以调用他的clone()的方法。clone()
方法不会调用人和构造函数。
下面是Factory 模式的一个典型实现:
public static Credit getNewCredit(){ return new Credit(); }
改进后的代码使用clone()方法
prvite static Credi BaseCredie = new Credie(); public static Credit getNewCredit(){ return (Credit)BaseCredit.clone(); }
39:不要讲数组声明为:public static final
40:HashMap 的遍历
Map<String,String[]> paraMap = new Map<String,String[]> (); for(EntryString,String[]> entry : paraMap.entrySet()){ Sring appFieldDefId = entry.getKey(); String[] values = entry.getValue(); }
利用散列值取出相应的Entry做比较得到结果,取到entry的值之后直接去key和value。
41:array(数组)和ArrayList的使用
array数组效率最高,但容量固定,无法动态改变,ArrayList容量可以动态增长,但牺牲了效率。
42:但线程应尽量使用HashMap,ArrayList,除非必要,否则不推荐使用HashTable,Vector,它们使用了同步机制,而降低了性能。
43:StringBuffer,StringBuilder的区别
在于StringBuffer线程安全的可变字符序列。一个类似于String的字符串缓冲区,但不能修改。StringBuilder与该类相比,通常应该优先使用StringBuilder类,因为它支持所有
相同的操作,但由于他不执行同步,所以速度更快。
为了或得更好的性能,在构造StringBuffer或者StringBuilder时应该尽量指定她的容量。当然如果不超过16个字符时就不用了。相同情况下,使用StringBuilder比使用
StringBuffer仅能获得10%~15%的性能提升,但却要要冒多线程不安全的风险。综合考虑还是建议使用StringBuffer。
44:尽量使用基本数据类型替代对象。
45:使用具体类比使用接口效率更高,但结构弹性降低了,但现代IDE都可以解决这个问题。
46:考虑使用静态方法,如果你没有比哟啊去访问对象的外部,那么久使用你的方法成为静态方法。它会被更快地调用,因为他不需要一个虚拟函数导向表。这时
也是一个很好的实践,因为它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。
47:精良避免使用内存的GET,SET方法。
48:避免枚举,浮点数的使用。
以下举几个实用优化的例子:
一、避免在循环条件使用复杂的表达式
在不做编译优化的情况下,在循环中,循环条件会被反复计算,如果不使用复杂表达式,而使循环条件件值不变的话,程序将会运行的更快。
二、在finally块中关闭Strenm
程序中使用到的资源应当被释放,一避免资源泄露。这最好在finnally块中去做。不管程序执行的结果如何,finally块总会是会执行的,以确保资源的正确关闭。
三、让访问实体变量的getter/setter方法变成“final”
简单的getter/setter方法应该被置成final,这会告诉编译器,这个方法不会被重载,所以,可以变成“inlined”
四:在字符串相加的时候,使用‘’替代“”,如果该字符串只有一个字符的话。