Java?性能優(yōu)化的?50?個細(xì)節(jié)（珍藏版）
時間：2021-09-03 10:10:08
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[導(dǎo)讀]在JAVA程序中，性能問題的大部分原因并不在于JAVA語言，而是程序本身。養(yǎng)成良好的編碼習(xí)慣非常重要，能夠顯著地提升程序性能。1.盡量在合適的場合使用單例使用單例可以減輕加載的負(fù)擔(dān)，縮短加載的時間，提高加載的效率，但并不是所有地方都適用于單例簡單來說，單例主要適用于以下三個方面：...
在JAVA程序中，性能問題的大部分原因并不在于JAVA語言，而是程序本身。養(yǎng)成良好的編碼習(xí)慣非常重要，能夠顯著地提升程序性能。
1. 盡量在合適的場合使用單例使用單例可以減輕加載的負(fù)擔(dān)，縮短加載的時間，提高加載的效率，但并不是所有地方都適用于單例
簡單來說，單例主要適用于以下三個方面：
- 控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問；
- 控制實例的產(chǎn)生，以達(dá)到節(jié)約資源的目的；
- 控制數(shù)據(jù)共享，在不建立直接關(guān)聯(lián)的條件下，讓多個不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實現(xiàn)通信。
2. 盡量避免隨意使用靜態(tài)變量當(dāng)某個對象被定義為static變量所引用，那么GC通常是不會回收這個對象所占有的內(nèi)存，如:
public?class?A{
? private?static?B b =?new?B();
}此時靜態(tài)變量 b 的生命周期與A類同步，如果A類不會卸載，那么b對象會常駐內(nèi)存，直到程序終止。3. 盡量避免過多過常地創(chuàng)建Java對象盡量避免在經(jīng)常調(diào)用的方法，循環(huán)中new對象，由于系統(tǒng)不僅要花費時間來創(chuàng)建對象，而且還要花時間對這些對象進(jìn)行垃圾回收和處理
在我們可以控制的范圍內(nèi)，最大限度地重用對象，最好能用基本的數(shù)據(jù)類型或數(shù)組來替代對象。
4. 盡量使用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(yīng)用final的例子，例如java、lang、String，為String類指定final防止了使用者覆蓋length()方法。
另外，如果一個類是final的，則該類所有方法都是final的。java編譯器會尋找機(jī)會內(nèi)聯(lián)（inline）所有的final方法（這和具體的編譯器實現(xiàn)有關(guān)），此舉能夠使性能平均提高50%。
如：讓訪問實例內(nèi)變量的getter/setter方法變成”final：簡單的getter/setter方法應(yīng)該被置成final，這會告訴編譯器，這個方法不會被重載，所以，可以變成”inlined”,例子：
class?MAF?{
? public?void?setSize?(int?size)?{
? ? _size = size;
? }
? private?int?_size;
}
更正
class?DAF_fixed?{
? final?public?void?setSize?(int?size)?{
? ? _size = size;
? }
? private?int?_size;
}5. 盡量使用局部變量調(diào)用方法時傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時變量都保存在棧（Stack）中，速度較快；其他變量，如靜態(tài)變量、實例變量等，都在堆（Heap）中創(chuàng)建，速度較慢。
6. 盡量處理好包裝類型和基本類型兩者的使用場所雖然包裝類型和基本類型在使用過程中是可以相互轉(zhuǎn)換，但它們兩者所產(chǎn)生的內(nèi)存區(qū)域是完全不同的
基本類型數(shù)據(jù)產(chǎn)生和處理都在棧中處理，包裝類型是對象，是在堆中產(chǎn)生實例。在集合類對象，有對象方面需要的處理適用包裝類型，其他的處理提倡使用基本類型。
7. 慎用synchronized，盡量減小synchronize的方法都知道，實現(xiàn)同步是要很大的系統(tǒng)開銷作為代價的，甚至可能造成死鎖，所以盡量避免無謂的同步控制。
synchronize方法被調(diào)用時，直接會把當(dāng)前對象鎖了，在方法執(zhí)行完之前其他線程無法調(diào)用當(dāng)前對象的其他方法。
所以，synchronize的方法盡量減小，并且應(yīng)盡量使用方法同步代替代碼塊同步。
9. 盡量不要使用finalize方法實際上，將資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇
由于GC的工作量很大，尤其是回收Young代內(nèi)存時，大都會引起應(yīng)用程序暫停，所以再選擇使用finalize方法進(jìn)行資源清理，會導(dǎo)致GC負(fù)擔(dān)更大，程序運行效率更差。
10. 盡量使用基本數(shù)據(jù)類型代替對象
String?str?=?"hello";
上面這種方式會創(chuàng)建一個“hello”字符串，而且JVM的字符緩存池還會緩存這個字符串；
String?str?=?new?String("hello");
此時程序除創(chuàng)建字符串外，str所引用的String對象底層還包含一個char[]數(shù)組，這個char[]數(shù)組依次存放了h,e,l,l,o
11. 多線程在未發(fā)生線程安全前提下應(yīng)盡量使用HashMap、ArrayListHashTable、Vector等使用了同步機(jī)制，降低了性能。
12. 盡量合理的創(chuàng)建HashMap當(dāng)你要創(chuàng)建一個比較大的hashMap時，充分利用這個構(gòu)造函數(shù)
public?HashMap(int?initialCapacity,?float?loadFactor);
避免HashMap多次進(jìn)行了hash重構(gòu),擴(kuò)容是一件很耗費性能的事
在默認(rèn)中initialCapacity只有16，而loadFactor是 0.75，需要多大的容量，你最好能準(zhǔn)確的估計你所需要的最佳大小，同樣的Hashtable，Vectors也是一樣的道理。
13. 盡量減少對變量的重復(fù)計算
如：for(int?i=0;i
應(yīng)該改為：for(int?i=0,len=list.size();i
14. 盡量避免不必要的創(chuàng)建如：
A a =?new?A();
if(i==1){
? list.add(a);
}應(yīng)該改為：
if(i==1){
A a =?new?A();
? list.add(a);
}15. 盡量在finally塊中釋放資源程序中使用到的資源應(yīng)當(dāng)被釋放，以避免資源泄漏，這最好在finally塊中去做。不管程序執(zhí)行的結(jié)果如何，finally塊總是會執(zhí)行的，以確保資源的正確關(guān)閉。
16. 盡量使用移位來代替'a/b'的操作"/"是一個代價很高的操作，使用移位的操作將會更快和更有效如：
int?num = a /?4;
int?num = a /?8;應(yīng)該改為：
int?num = a >>?2;
int?num = a >>?3;但注意的是使用移位應(yīng)添加注釋，因為移位操作不直觀，比較難理解。
17.盡量使用移位來代替'a*b'的操作同樣的，對于'*'操作，使用移位的操作將會更快和更有效如：
int?num = a *?4;
int?num = a *?8;應(yīng)該改為：
int?num = a <2int?num = a <3;
18. 盡量確定StringBuffer的容量StringBuffer 的構(gòu)造器會創(chuàng)建一個默認(rèn)大?。ㄍǔＪ?6）的字符數(shù)組。
在使用中，如果超出這個大小，就會重新分配內(nèi)存，創(chuàng)建一個更大的數(shù)組，并將原先的數(shù)組復(fù)制過來，再丟棄舊的數(shù)組。
在大多數(shù)情況下，你可以在創(chuàng)建 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長，以提高性能。如：StringBuffer?buffer?=?new?StringBuffer(1000);
19. 盡量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著方法結(jié)束而變成垃圾，因此，大部分時候程序無需將局部，引用變量顯式設(shè)為null。例如：
Java代碼
Public?void?test(){
? Object?obj =?new?Object();
? ……
? Obj =?null;
}上面這個就沒必要了，隨著方法test()的執(zhí)行完成，程序中obj引用變量的作用域就結(jié)束了。
但是如果是改成下面：
Java代碼
Public?void?test(){
? Object?obj =?new?Object();
? ……
? Obj =?null;
? //執(zhí)行耗時，耗內(nèi)存操作；或調(diào)用耗時，耗內(nèi)存的方法
? ……
}這時候就有必要將obj賦值為null，可以盡早的釋放對Object對象的引用。
20. 盡量避免使用二維數(shù)組二維數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存空間比一維數(shù)組多得多，大概10倍以上。
21. 盡量避免使用split除非是必須的，否則應(yīng)該避免使用split，split由于支持正則表達(dá)式，所以效率比較低
如果是頻繁的幾十，幾百萬的調(diào)用將會耗費大量資源，如果確實需要頻繁的調(diào)用split，可以考慮使用apache的StringUtils.split(string,char)，頻繁split的可以緩存結(jié)果
22. ArrayList
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