Java編程中「爲了性能」需作的26件事

摘要：最近的機器內存又爆滿了，除了新增機器內存外，還應該好好review一下咱們的代碼，有不少代碼編寫過於隨意化，這些很差的習慣或對程序語言的不瞭解是應該好好打壓打壓了。 本文參考網絡資源總結的一些在Java編程中儘量要作到的一些地方。

最近的機器內存又爆滿了，除了新增機器內存外，還應該好好review一下咱們的代碼，有不少代碼編寫過於隨意化，這些很差的習慣或對程序語言的不瞭解是應該好好打壓打壓了。

下面是參考網絡資源總結的一些在Java編程中儘量要作到的一些地方。

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：

• 控制資源的使用，經過線程同步來控制資源的併發訪問；
• 控制實例的產生，以達到節約資源的目的；
• 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

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

public class A{ 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的建立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，最大限度的重用對象，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%。

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。

在集合類對象中，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的方法儘可能小，而且應儘可能使用方法同步代替代碼塊同步。

8.儘可能使用StringBuilder和StringBuffer進行字符串鏈接

這個就很少講了。

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.單線程應儘可能使用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，要充分利用另外一個構造函數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。

#p#

13.儘可能減小對變量的重複計算 

如

for（int i=0;i<list.size();i++）應該改成

for（int i=0,len=list.size();i<len;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）;}應該改成

if(i==1){ A a = new A();list.add(a);}

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;應該改成

int num = a 》 2; int num = a 》 3;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;應該改成

int num = a 《 2; int num = a 《 3;

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）；

 19.儘可能早釋放無用對象的引用

大部分時間，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：

Public void test(){ Object obj = new Object(); …… Obj=null; }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：

Public void test(){ Object obj = new Object(); …… Obj=null;//執行耗時，耗內存操做；或調用耗時，耗內存的方法 …… } 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者的數據結構，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，那麼就得付出代價。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，您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。