Java性能優化必知的50個細節（珍藏版）：Jvm調優+MySQL+Tomcat

在JAVA程序中，性能問題的大部分緣由並不在於JAVA語言，而是程序自己。養成良好的編碼習慣很是重要，可以顯著地提高程序性能。文末有整理好的相關面試文件，能夠免費獲取。

性能優化的50個細節

1. 儘可能在合適的場合使用單例

使用單例能夠減輕加載的負擔，縮短加載的時間，提升加載的效率，但並非全部地方都適用於單例，簡單來講，單例主要適用於如下三個方面：

第一，控制資源的使用，經過線程同步來控制資源的併發訪問；

第二，控制實例的產生，以達到節約資源的目的；

第三，控制數據共享，在不創建直接關聯的條件下，讓多個不相關的進程或線程之間實現通訊。

2. 儘可能避免隨意使用靜態變量

當某個對象被定義爲static變量所引用，那麼GC一般是不會回收這個對象所佔有的內存，如

public class A{

private static B b = new B();

}

此時靜態變量b的生命週期與A類同步，若是A類不會卸載，那麼b對象會常駐內存，直到程序終止。

3. 儘可能避免過多過常地建立Java對象

儘可能避免在常常調用的方法，循環中new對象，因爲系統不只要花費時間來建立對象，並且還要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理，在咱們能夠控制的範圍內，最大限度地重用對象，最好能用基本的數據類型或數組來替代對象。

4. 儘可能使用final修飾符

帶有final修飾符的類是不可派生的。在JAVA核心API中，有許多應用final的例子，例如java、lang、String，爲String類指定final防止了使用者覆蓋length()方法。另外，若是一個類是final的，則該類全部方法都是final的。java編譯器會尋找機會內聯（inline）全部的final方法（這和具體的編譯器實現有關），此舉可以使性能平均提升50%。

如：讓訪問實例內變量的getter/setter方法變成」final：

簡單的getter/setter方法應該被置成final，這會告訴編譯器，這個方法不會被重載，因此，能夠變成」inlined」,例子：

5. 儘可能使用局部變量

調用方法時傳遞的參數以及在調用中建立的臨時變量都保存在棧（Stack）中，速度較快；其餘變量，如靜態變量、實例變量等，都在堆（Heap）中建立，速度較慢。

6. 儘可能處理好包裝類型和基本類型二者的使用場所

雖然包裝類型和基本類型在使用過程當中是能夠相互轉換，但它們二者所產生的內存區域是徹底不一樣的，基本類型數據產生和處理都在棧中處理，包裝類型是對象，是在堆中產生實例。在集合類對象，有對象方面須要的處理適用包裝類型，其餘的處理提倡使用基本類型。

7. 慎用synchronized，儘可能減少synchronize的方法

都知道，實現同步是要很大的系統開銷做爲代價的，甚至可能形成死鎖，因此儘可能避免無謂的同步控制。synchronize方法被調用時，直接會把當前對象鎖了，在方法執行完以前其餘線程沒法調用當前對象的其餘方法。因此，synchronize的方法儘可能減少，而且應儘可能使用方法同步代替代碼塊同步。

9. 儘可能不要使用finalize方法

實際上，將資源清理放在finalize方法中完成是很是很差的選擇，因爲GC的工做量很大，尤爲是回收Young代內存時，大都會引發應用程序暫停，因此再選擇使用finalize方法進行資源清理，會致使GC負擔更大，程序運行效率更差。

10. 儘可能使用基本數據類型代替對象

String str = "hello";

上面這種方式會建立一個「hello」字符串，並且JVM的字符緩存池還會緩存這個字符串；

String str = new String("hello");

此時程序除建立字符串外，str所引用的String對象底層還包含一個char[]數組，這個char[]數組依次存放了h,e,l,l,o

11. 多線程在未發生線程安全前提下應儘可能使用HashMap、ArrayList

HashTable、Vector等使用了同步機制，下降了性能。

12. 儘可能合理的建立HashMap

當你要建立一個比較大的hashMap時，充分利用這個構造函數

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor);

避免HashMap屢次進行了hash重構,擴容是一件很耗費性能的事，在默認中initialCapacity只有16，而loadFactor是 0.75，須要多大的容量，你最好能準確的估計你所須要的最佳大小，一樣的Hashtable，Vectors也是同樣的道理。

13. 儘可能減小對變量的重複計算

如：

for(int i=0;i

應該改成：

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

而且在循環中應該避免使用複雜的表達式，在循環中，循環條件會被反覆計算，若是不使用複雜表達式，而使循環條件值不變的話，程序將會運行的更快。

14. 儘可能避免沒必要要的建立

如：

A a = new A();

if(i==1){

list.add(a);

}複製代碼

應該改成：

if(i==1){

A a = new A();

list.add(a);

}複製代碼

15. 儘可能在finally塊中釋放資源

程序中使用到的資源應當被釋放，以免資源泄漏，這最好在finally塊中去作。無論程序執行的結果如何，finally塊老是會執行的，以確保資源的正確關閉。

16. 儘可能使用移位來代替'a/b'的操做

"/"是一個代價很高的操做，使用移位的操做將會更快和更有效

如：

int num = a / 4;

int num = a / 8;複製代碼

應該改成：

int num = a >> 2;

int num = a >> 3;複製代碼

但注意的是使用移位應添加註釋，由於移位操做不直觀，比較難理解。

17.儘可能使用移位來代替'a*b'的操做

一樣的，對於'*'操做，使用移位的操做將會更快和更有效

如：

int num = a * 4;

int num = a * 8;複製代碼

應該改成：

int num = a << 2;

int num = a << 3;複製代碼

18. 儘可能肯定StringBuffer的容量

StringBuffer 的構造器會建立一個默認大小（一般是16）的字符數組。在使用中，若是超出這個大小，就會從新分配內存，建立一個更大的數組，並將原先的數組複製過來，再丟棄舊的數組。在大多數狀況下，你能夠在建立 StringBuffer的時候指定大小，這樣就避免了在容量不夠的時候自動增加，以提升性能。

如：

StringBuffer buffer = new StringBuffer(1000);複製代碼

19. 儘可能早釋放無用對象的引用

大部分時，方法局部引用變量所引用的對象會隨着方法結束而變成垃圾，所以，大部分時候程序無需將局部，引用變量顯式設爲null。

例如：

Java代碼

Public void test(){

Object obj = new Object();

……

Obj=null;

}複製代碼

上面這個就不必了，隨着方法test()的執行完成，程序中obj引用變量的做用域就結束了。可是若是是改爲下面：

Java代碼

這時候就有必要將obj賦值爲null，能夠儘早的釋放對Object對象的引用。

20. 儘可能避免使用二維數組

二維數據佔用的內存空間比一維數組多得多，大概10倍以上。

21. 儘可能避免使用split

除非是必須的，不然應該避免使用split，split因爲支持正則表達式，因此效率比較低，若是是頻繁的幾十，幾百萬的調用將會耗費大量資源，若是確實須要頻繁的調用split，能夠考慮使用apache的StringUtils.split(string,char)，頻繁split的能夠緩存結果。

22. ArrayList & LinkedList

一個是線性表，一個是鏈表，一句話，隨機查詢儘可能使用ArrayList，ArrayList優於LinkedList，LinkedList還要移動指針，添加刪除的操做LinkedList優於ArrayList，ArrayList還要移動數據，不過這是理論性分析，事實未必如此，重要的是理解好2者得數據結構，對症下藥。

23. 儘可能使用System.arraycopy ()代替經過來循環複製數組

System.arraycopy() 要比經過循環來複制數組快的多。

24. 儘可能緩存常用的對象

儘量將常用的對象進行緩存，可使用數組，或HashMap的容器來進行緩存，但這種方式可能致使系統佔用過多的緩存，性能降低，推薦可使用一些第三方的開源工具，如EhCache，Oscache進行緩存，他們基本都實現了FIFO/FLU等緩存算法。

25. 儘可能避免很是大的內存分配

有時候問題不是由當時的堆狀態形成的，而是由於分配失敗形成的。分配的內存塊都必須是連續的，而隨着堆愈來愈滿，找到較大的連續塊愈來愈困難。

26. 慎用異常

當建立一個異常時，須要收集一個棧跟蹤(stack track)，這個棧跟蹤用於描述異常是在何處建立的。構建這些棧跟蹤時須要爲運行時棧作一份快照，正是這一部分開銷很大。當須要建立一個 Exception 時，JVM 不得不說：先別動，我想就您如今的樣子存一份快照，因此暫時中止入棧和出棧操做。棧跟蹤不僅包含運行時棧中的一兩個元素，而是包含這個棧中的每個元素。

若是您建立一個 Exception ，就得付出代價，好在捕獲異常開銷不大，所以可使用 try-catch 將核心內容包起來。從技術上講，你甚至能夠隨意地拋出異常，而不用花費很大的代價。招致性能損失的並非 throw 操做——儘管在沒有預先建立異常的狀況下就拋出異常是有點不尋常。真正要花代價的是建立異常，幸運的是，好的編程習慣已教會咱們，不該該無論三七二十一就拋出異常。異常是爲異常的狀況而設計的，使用時也應該牢記這一原則。

27. 儘可能重用對象

特別是String對象的使用中，出現字符串鏈接狀況時應使用StringBuffer代替，因爲系統不只要花時間生成對象，之後可能還須要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理。所以生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響。

28. 在java+Oracle的應用系統開發中，java中內嵌的SQL語言應儘可能使用大寫形式，以減小Oracle解析器的解析負擔。

29. 在java編程過程當中，進行數據庫鏈接，I/O流操做，在使用完畢後，及時關閉以釋放資源。由於對這些大對象的操做會形成系統大的開銷。

30. 過度的建立對象會消耗系統的大量內存，嚴重時，會致使內存泄漏，所以，保證過時的對象的及時回收具備重要意義。JVM的GC並不是十分智能，所以建議在對象使用完畢後，手動設置成null。

31. 在使用同步機制時，應儘可能使用方法同步代替代碼塊同步。

32. 不要在循環中使用Try/Catch語句，應把Try/Catch放在循環最外層

Error是獲取系統錯誤的類，或者說是虛擬機錯誤的類。不是全部的錯誤Exception都能獲取到的，虛擬機報錯Exception就獲取不到，必須用Error獲取。

33. 不用new關鍵字建立對象的實例

用new關鍵詞建立類的實例時，構造函數鏈中的全部構造函數都會被自動調用。但若是一個對象實現了Cloneable接口，咱們能夠調用它的clone()方法。clone()方法不會調用任何類構造函數。

下面是Factory模式的一個典型實現：

public static Credit getNewCredit()

{

return new Credit();

}複製代碼

改進後的代碼使用clone()方法：

34. 不要將數組聲明爲：public static final

35. HaspMap的遍歷：

利用散列值取出相應的Entry作比較獲得結果，取得entry的值以後直接取key和value。

36. array(數組)和ArrayList的使用

array 數組效率最高，但容量固定，沒法動態改變，ArrayList容量能夠動態增加，但犧牲了效率。

37. 單線程應儘可能使用 HashMap, ArrayList,除非必要，不然不推薦使用HashTable,Vector，它們使用了同步機制，而下降了性能。

48. 儘可能使用基本數據類型代替對象。

39. 使用具體類比使用接口效率高，但結構彈性下降了，但現代IDE均可以解決這個問題。

40. 應儘量避免使用內在的GET,SET方法。

如下舉幾個實用優化的例子

1、避免在循環條件中使用複雜表達式【文末有整理好的相關面試文件，能夠免費獲取。】

在不作編譯優化的狀況下，在循環中，循環條件會被反覆計算，若是不使用複雜表達式，而使循環條件值不變的話，程序將會運行的更快。例子：

import java.util.Vector;

class CEL {

void method (Vector vector) {

for (int i = 0; i < vector.size (); i++) // Violation

; // ...

}

}複製代碼

更正：

class CEL_fixed {

void method (Vector vector) {

int size = vector.size ()

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

; // ...

}}複製代碼

2、爲'Vectors' 和 'Hashtables'定義初始大小

JVM爲Vector擴充大小的時候須要從新建立一個更大的數組，將原原先數組中的內容複製過來，最後，原先的數組再被回收。可見Vector容量的擴大是一個頗費時間的事。

一般，默認的10個元素大小是不夠的。你最好能準確的估計你所須要的最佳大小。例子：

更正：

本身設定初始大小。

public Vector v = new Vector(20);

public Hashtable hash = new Hashtable(10);複製代碼

3、在finally塊中關閉Stream

程序中使用到的資源應當被釋放，以免資源泄漏。這最好在finally塊中去作。無論程序執行的結果如何，finally塊老是會執行的，以確保資源的正確關閉。

4、使用'System.arraycopy ()'代替經過來循環複製數組

例子：

更正：

5、讓訪問實例內變量的getter/setter方法變成」final」

簡單的getter/setter方法應該被置成final，這會告訴編譯器，這個方法不會被重載，因此，能夠變成」inlined」,例子：

class MAF {

public void setSize (int size) {

_size = size;

}

private int _size;

}複製代碼

更正：

class DAF_fixed {

final public void setSize (int size) {

_size = size;

}

private int _size;

}複製代碼

6、對於常量字符串，用'String' 代替 'StringBuffer'

常量字符串並不須要動態改變長度。

例子：

public class USC {

String method () {

StringBuffer s = new StringBuffer ("Hello");

String t = s + "World!";

return t;

}

}複製代碼

更正：把StringBuffer換成String，若是肯定這個String不會再變的話，這將會減小運行開銷提升性能。

以上僅是Java方面編程時的性能優化，性能優化大部分都是在時間、效率、代碼結構層次等方面的權衡，各有利弊，不要把上面內容當成教條，或許有些對咱們實際工做適用，有些不適用，還望根據實際工做場景進行取捨，活學活用，變通爲宜。

性能優化

JVM

一、內存模型以及分區，須要詳細到每一個區放什麼

二、堆裏面的分區：Eden，survival （from+ to），老年代，各自的特色

三、對象建立方法，對象的內存分配，對象的訪問定位

四、GC的兩種斷定方法

五、SafePoint是什麼？

六、GC的三種收集方法：標記清除、標記整理、複製算法的原理與特色，分別用在什麼地方，若是讓你優化收集方法，有什麼思路？

七、GC收集器有哪些？CMS收集器與G1收集器的特色

八、Minor GC與Full GC分別在何時發生？

九、幾種經常使用的內存調試工具：jmap、jstack、jconsole、jhat

十、類加載的幾個過程

.......

MySQL

一、一張表，裏面有ID自增主鍵，當insert了17條記錄以後，刪除了第15,16,17條記錄，再把Mysql重啓，再insert一條記錄，這條記錄的ID是18仍是15 ？

二、Mysql的技術特色是什麼？

三、Heap表是什麼？

四、Mysql服務器默認端口是什麼？

五、如何區分FLOAT和DOUBLE？

六、......

總結【精華】

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