筆記：Java程序性能優化

1、設計模式

一、單例模式：

對於頻繁使用的對象，能夠省略建立對象所花費的時間，減小內存使用頻率，減輕GC壓力。

單例模式相比靜態類的優點：能夠繼承、被繼承、實現接口，面向對象風格；靜態類不行，是面向過程風格的。

二、代理模式：

由於安全緣由，屏蔽客戶端直接訪問真實對象；遠程調用，隱藏遠程調用的細節；提高性能，實現延遲加載 (如 Hibernate )。

實現方式：JDK動態代理、CGLIB等

三、享元模式：

節省重複建立對象的開銷；對系統內存要求少，GC壓力小。

四、裝飾者模式：

既繼承又委託。動態添加對象功能。如加緩衝優化IO：FileOutputStream -> BufferedOutputStream

五、觀察者模式：

UI上的Onclick 事件，JMS 的onMessage 事件等。

2、優化組件和方法

一、緩衝 Buffer：

如IO中的BufferWriter，BufferReader 等

二、緩存 Cache：

EHCache、OSCache等

三、對象複用池：

數據庫鏈接池 C3P0 、DBCP 等

四、負載均衡：

Apache + Tomcat 集羣，Session 能夠複製 （可是容易形成網絡繁忙）。

Terracotta + Tomcat 集羣，實現Session共享，效率高。

五、事件換空間：

不引入多餘變量，實現數字 a、b 交互

a = a+b; （此時1爲和sum）

b= a-b;   （sum- 舊b =舊a）

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

六、空間換時間

好比緩存。

3、字符串優化

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。

在初始化時候指定容量，如  new StringBuilder (20);

4、核心數據結構優化

一、List

ArrayList 基於數組、LinkedList 基於鏈表

二、Map

HashMap：基於hash算法

LinkedHashMap：有序的HashMap，按照插入順序排序

TreeMap：繼承自SortedMap，基於紅黑樹(一種平衡二叉樹)，能夠自定義排序規則 (元素繼承Coparable)

三、Set:  Set 是Map 的一種封裝，其內部實現跟Map相同

HashSet：基於hash算法

LinkedHashSet: 有序的HashSet，按照插入順序排序

TreeSet: 繼承自SortedSet，基於紅黑樹(一種平衡二叉樹)，能夠自定義排序規則 (元素繼承Coparable)

四、NIO

DirectBuffer 能夠直接訪問系統物理內存，不須要在JVM的堆上分配空間，銅過設置 -XX:MaxDirectMemorySize=100M 設置

五、引用類型

強引用：

軟引用：

弱引用：例子，WeakHashMap，能夠做爲緩存

虛引用：

六、其餘編碼技巧

慎用異常

成員變量轉化爲局部變量

位移運算代替乘除法

使用arrayCopy

5、並行程序設計模式

一、Future 模式

Future 用於實現Callable 接口的class中

FutureTask 既實現 Callable 又實現 Runnable

二、  Master-Worker 模式

三、Guarded Suspension 模式

四、不變模式

五、生產者-消費者模式

6、JDK多任務框架

一、簡單線程池實現

二、Executor 框架

三、自定義線程池、擴展ThreadPoolExecutor

7、JDK 併發集合

一、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet

二、ConcurrentHashMap

三、ConcurrentLinkedQueue

四、LinkedBlockingQueu  用於生產者-消費者模式

五、LinkedBlockingDeque

8、併發控制方法

一、volatile

二、synchronized

三、Lock、ReadWriteLock

四、Condition

五、Semaphore

六、ThreadLocal

9、鎖的優化

一、避免死鎖

二、減少鎖持有時間

三、減少鎖粒度

四、讀寫鎖分離來替換獨佔鎖

五、鎖分離

10、JVM 調優

一、

二、

三、