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怎樣編寫出質量好的代碼?針對這個問題,今天小編總結這篇有關代碼優化的文章,希望能幫助更多想解決這個問題的朋友找到更加簡單易行的辦法。
代碼優化的目標是:
帶有final的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.long.String,整個類都是final的。為類指定final修飾符可以讓類不可被繼承,為方法指定final修飾符可以讓方法不被重寫。如果指定了一個類為final,則該類所有的方法都是final的。
java編譯器會尋找機會內聯所有的final方法,內聯對于提升java運行效率作用重大,大概能使性能提升50%。
內聯:通常是用來消除調用函數時所需要的時間。
特別是String對象,出現字符串連接時應該使用StringBuffer/StringBuilder代替。由于java虛擬機不僅要花時間生成對象,以后可能還需要對這些對象進行垃圾回收和處理,因此,生成過多對象會給程序的性能帶來很大影響。
調用方法是傳遞的參數以及在調用中創建的臨時變量都保存在棧中,相對速度比較快。其他變量,如,靜態變量,實例變量等,都在堆中創建,速度較慢。另外,棧中創建的變量,隨著方法的運行結束,這些內容就消失了,不需要額外的垃圾回收。
java編程過程中,進行的數據庫連接,I/O流等操作時務必當心,在使用完畢后,應及時關閉流以釋放資源。因為這些大對象的操作會造成系統大的開銷,會大大影響程序運行效率。
明確概念,對方法的調用,即使方法中只有一條語句,也是要加載的。包括創建堆棧。
調用方法時保護現場,方法結束時恢復現場等。如:
for(int i = 0 ; i < list.size();i++) {
}
可以替換為:
for(int i = 0,length=list.size();i < length;i++) {
}
這樣,如果list.size()里的數據有很多時(如2000000左右),會減少很多性能消耗。
如:
String str = “aaa”;
if(i == 1) {
list.add(str);
}
可以替換為:
if(i == 1) {
String str = “aaa”;
list.add(str);
}
異常對性能不利。拋出異常首先要創建一個新的對象,Throwable接口的構造函數調用名為filllnStackTrace()的本地同步方法,filllnStackTrace()方法檢查堆棧,收集調用跟蹤信息。只要有異常被拋出,java虛擬機就必須調整調用堆棧,因為在處理過程中創建了一個新的對象。異常只能用于錯誤處理,不應該用來控制流程程序。
應該把它放到最外層。
如果能估計到待添加的內容長度,為底層以數組方式實現的集合,工具類指定初始長度比如ArrayList、LinkedList、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、HashSet等等,
以StringBuilder為例:
(1) StringBuilder() //默認分配16個字符空間
(2) StringBuilder(int size) //默認分配size個字符空間
(3) StringBuilder(String str) //默認分配16個字符+str.length()個空間
可以通過類(不僅僅是StringBuilder)來設定它的初始化容量,這樣可以明顯提升性能。
比如,StringBuilder吧,length表示當前的StringBuilder能保持的字符數量。因為當StringBuilder達到最大容量的時候,它會將自身容量加到當前的2倍在加2,無論何時,只要StringBuilder達到它的最大容量值,它就會創建一個新的字符數組然后將舊的字符數組里面的內容拷貝到新數組里是一個十分耗時的工作。
比如,一個字符數組大概要放5000個字符而不指定長度,最接近5000的2次冪是4096,那么:
所以,給底層以數組實現的集合、工具類設置一個合理的初始值是不會有錯的。
但是,注意,向HashMap這種以數組+鏈表實現的集合,別把初始值大小和你預估的大小設置的一樣,因為一個table上連接一個對象的概率幾乎為0。
建議初始大小值設為2的N此冪,如果預估是2000個元素,設置成 new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以。
如:
for(val = 0;val < 100000;val += 5) {
a = val * 8;
b = val / 2;
}
用移位操作可以極大的提升性能,因為在計算機底層,對位的操作是最方便的
可以替換為:
for(val = 0;val < 100000;val += 5) {
a = val << 3;
b = val >> 1;
}
注:移位操作雖然方便,但是可能使代碼不太好理解,因此需要加上相應的注釋。
如:
for(int i = 0;i <= count; i++) {
Object obj = new Object();
}
這種做法會導致內存中有count份Object對象引用存在,count很大的話,就耗費內存了,可以替換為:
Object obj = null;
for(int i = 0;i <= count;i++) {
obj = new Object();
}
這樣的話,內存中只有一份Object對象引用,每次new Object()的時候,Object對象引用指向不同的Object而已,但是內存中只有一份,就可以節省很多內存空間了。
基于效率和類型檢查的考慮,應該盡可能使用array,無法確定數組大小時才使用ArrayList。
盡量使用除非線程安全需要,否則不推薦使用Hashtable,Vector,StringBuffer,后三者由于使用同步機制而導致了性能開銷。
因為這樣毫無意義,這樣知識定義了引用為static,final,數組的內容還是可以隨意改變的,將數組聲明為一個public更是一個安全漏洞,這意味著整個數組可以被外部類所改變。
使用單例可以減輕加載的負擔,縮短加載時的時間,提高加載的效率,但并不是所有的地方都適用于單例,簡單說,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訪問;
控制實例的產生,達到節約資源的目的;
控制數據的共享,在不建立直接關聯的條件下,讓多個不相關的進程或線程之間實現通信。
因為當某個對象被定義為static時,gc通常是不會回收這個對象所占有的堆內存的,
如:
public class A {
private static B b = new B();
}
此時靜態變量b的生命周期與A類相同,如果A類不被卸載,那么引用B指向的B對象會一直存在內存中,直到程序終止。
當應用服務器需要保存更多會話時,如果內存不足,操作系統會把部分數據轉移到磁盤里,應用服務器也可能根據MRU(最近頻繁使用的會話)算法,把部分不活躍的會話轉存到磁盤里,甚至可能拋出內存不足的異常。如果會話要被轉存到磁盤,就必須先序列化,在大規模集群中,對對象進行序列化代價是很大的。因此,應及時調用HttpSession的invalidate()方法清除會話。
實現RandomAccess接口的集合比如ArrayList,應當使用for循環而不是foreach來遍歷JDK API對于RandomAccess接口的解釋是:實現RandomAccess接口用來表明其支持快速隨機訪問,此接口的主要目的是允許一般的算法更改其行為,從而將其應用到隨機或連續訪問列表時能夠提供良好的性能。
實現RandomAccess接口類實例,加入是隨機訪問的,使用for循環比foreach效率高;如果不是隨機訪問的使用foreach效率高。
如:
if(list instanceof RandomAccess) {
for(int i = 0 ;i < list.size();i++){}
} else {
for(List li : list) {
System.out.println(li);
}
}
foreach底層實現原理就是迭代器(iterator)
除非能確定整個方法都是需要進行同步的,否則盡量使用同步代碼塊,避免對那些不需要同步的代碼也進行同步,從而影響效率。
這樣在編譯運行時就可以把這些內容放入常量池中,避免運行期間計算生成常量的值。另外,將常量的名字進行大寫的原因。
反射是java提供給用戶一個很強大的功能,但是功能強大效率卻不是很高。不建議在程序運行過程中頻繁是哦那個反射機制,特別是Method的invoke方法。如果確實必要,建議將那些需要通過反射加載的類在項目啟動的時候通過反射實例化出一個對象并放入內存。
這兩個池都是重用與對象的,前者可以避免頻繁打開和關閉連接:后者可以避免頻繁創建和銷毀線程。
帶緩沖的輸入,輸出流即:
BufferedReader,bufferedWrite,BufferedInputStream,BufferedOutputStream
它們可以大大提升I/O的效率
順序插入和隨機訪問比較多的場景使用ArrayList,元素刪除和中間插入比較多的場景使用LinkedList理解這兩個集合有何不同即可
public方法是對外提供的方法,如果給這些方法太多形參的話有兩點壞處:
如:
Strring str = “123”;
if(str.equals(“123”)) {
}
可以替換為:
Strring str = “123”;
if(“123”.equals(str)) {
}
這么做是為了避免空指針的出現(中期項目有講過)
本意是想打印數組里的內容,卻可能因為數組引用對象為空而導致空指針異常。雖然對數組toString()沒有意義,但是對集合toString()是可以打印出集合中的內容的,因為集合的父類AbstractCollections重寫了Object的toString()方法。
把一個基本數據類型轉為字符串,對象點toString()是最快的方法,對象點valueOf(數據)次之,數據+””最慢,如,想把Integer i轉為字符串類型,有三種方式:
下面測試
public static void main(String[] args) {
int loopTime = 50000;
Integer i = 0;
long startTime = System.currentTimeMillis();
for(int j = 0 ;j < loopTime;j++) {
String str = String.valueOf(i);
}
System.out.println("String.valueOf():"+(System.currentTimeMillis()- startTime) +"ms");
startTime = System.currentTimeMillis();
for(int j = 0;j < loopTime;j++) {
String str = i.toString();
}
System.out.println("Integer.toString():"+(System.currentTimeMillis()- startTime) +"ms");
startTime = System.currentTimeMillis();
for(int j = 0 ;j < loopTime;j++) {
String str = i + "";
}
System.out.println("i+\"\":"+(System.currentTimeMillis()- startTime) +"ms");
}
結果:
String.valueOf():11ms;
Integer.toString():5ms;
i + "":25ms;
原理是:
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