1. 尽量在合适的场合使用单例
使用单例可以减轻加载的负担,缩短加载的时间,提高加载的效率,但并不是所有地方都适用于单例,简单来说,单例主要适用于以下三个方面:
第一,控制资源的使用,通过线程同步来控制资源的并发访问;
第二,控制实例的产生,以达到节约资源的目的;
第三,控制数据共享,在不建立直接关联的条件下,让多个不相关的进程或线程之间实现通信。
2. 尽量避免随意使用静态变量
要知道,当某个对象被定义为static变量所引用,那么GC通常是不会回收这个对象所占有的内存,如
public class A{
private static B b = new B();
}
此时静态变量b的生命周期与A类同步,如果A类不会卸载,那么b对象会常驻内存,直到程序终止。
3. 尽量避免过多过常的创建Java对象
尽量避免在经常调用的方法,循环中new对象,由于系统不仅要花费时间来创建对象,而且还要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理,在我们可以控制的范围内,最大限度的重用对象,最好能用基本的数据类型或数组来替代对象。
4. 尽量使用final修饰符
带有final修饰符的类是不可派生的。在JAVA核心API中,有许多应用final的例子,例如java.lang.String,为String类指定final防止了使用者覆盖length()方法。另外,如果一个类是final的,则该类所有方法都是final的。java编译器会寻找机会内联(inline)所有的final方法(这和具体的编译器实现有关)。此举能够使性能平均提高50%。
如:让访问实例内变量的getter/setter方法变成”final:
简单的getter/setter方法应该被置成final,这会告诉编译器,这个方法不会被重载,所以,可以变成”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. 尽量使用局部变量
调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈(Stack)中,速度较快。其他变量,如静态变量,实例变量等,都在堆(Heap)中创建,速度较慢。
6. 尽量处理好包装类型和基本类型两者的使用场所
虽然包装类型和基本类型在使用过程中是可以相互转换,但它们两者所产生的内存区域是完全不同的,基本类型数据产生和处理都在栈中处理,包装类型是对象,是在堆中产生实例。在集合类对象,有对象方面需要的处理适用包装类型,其他的处理提倡使用基本类型。
7. 慎用synchronized,尽量减小synchronize的方法
都知道,实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。synchronize方法被调用时,直接会把当前对象锁 了,在方法执行完之前其他线程无法调用当前对象的其他方法。所以synchronize的方法尽量小,并且应尽量使用方法同步代替代码块同步。
8. 尽量使用StringBuilder和StringBuffer进行字符串连接
9. 尽量不要使用finalize方法
实际上,将资源清理放在finalize方法中完成是非常不好的选择,由于GC的工作量很大,尤其是回收Young代内存时,大都会引起应用程序暂停,所以再选择使用finalize方法进行资源清理,会导致GC负担更大,程序运行效率更差。另外,不推荐用finalize方法的根本原因在于,JVM的规范并不保证何时执行该方法,所以用这个方法来释放资源很不合适,有可能造成长时间资源得不到释放。
10. 尽量使用基本数据类型代替对象
String str = "hello";
上面这种方式会创建一个“hello”字符串,而且JVM的字符缓存池还会缓存这个字符串;
String str = new String("hello");
此时程序除创建字符串外,str所引用的String对象底层还包含一个char[]数组,这个char[]数组依次存放了h,e,l,l,o
11. 多线程使用map、list原则
在未发生线程安全前提下应尽量使用HashMap、ArrayList,HashTable、Vector等使用了同步机制,降低了性能。
12. 尽量合理的创建HashMap
当你要创建一个比较大的hashMap时,充分利用这个构造函数
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor);
避免HashMap多次进行了hash重构,扩容是一件很耗费性能的事,在默认中initialCapacity只有16,而loadFactor是 0.75,需要多大的容量,你最好能准确的估计你所需要的最佳大小,同样的Hashtable,Vectors也是一样的道理。
13. 尽量减少对变量的重复计算
如:
for(int i=0;i
应该改为
for(int i=0,len=list.size();i
并且在循环中应该避免使用复杂的表达式,在循环中,循环条件会被反复计算,如果不使用复杂表达式,而使循环条件值不变的话,程序将会运行的更快。
14. 尽量避免不必要的创建
如:
A a = new A();
if(i==1){list.add(a);}
应该改为
if(i==1){
A a = new A();
list.add(a);
}
15. 尽量在finally块中释放资源
程序中使用到的资源应当被释放,以避免资源泄漏。这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何,finally块总是会执行的,以确保资源的正确关闭。
16. 尽量确定StringBuffer的容量
StringBuffer 的构造器会创建一个默认大小(通常是16)的字符数组。在使用中,如果超出这个大小,就会重新分配内存,创建一个更大的数组,并将原先的数组复制过来,再 丢弃旧的数组。在大多数情况下,你可以在创建 StringBuffer的时候指定大小,这样就避免了在容量不够的时候自动增长,以提高性能。
如:
StringBuffer buffer = new StringBuffer(1000);
17. 尽量早释放无用对象的引用
大部分时,方法局部引用变量所引用的对象 会随着方法结束而变成垃圾,因此,大部分时候程序无需将局部,引用变量显式设为null。
例如:
Java代码
Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
}
上面这个就没必要了,随着方法test()的执行完成,程序中obj引用变量的作用域就结束了。但是如果是改成下面:
Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
//执行耗时,耗内存操作;或调用耗时,耗内存的方法
……
}
这时候就有必要将obj赋值为null,可以尽早的释放对Object对象的引用。
18. 尽量避免使用二维数组
二维数据占用的内存空间比一维数组多得多,大概10倍以上。
19. 尽量避免使用split
除非是必须的,否则应该避免使用split,split由于支持正则表达式,所以效率比较低,如果是频繁的几十,几百万的调用将会耗费大量资源,如果确实需要频繁的调用split,可以考虑使用apache的StringUtils.split(string,char),频繁split的可以缓存结果。
20. ArrayList & LinkedList
一个是线性表,一个是链表,一句话,随机查询尽量使用ArrayList,ArrayList优于LinkedList,LinkedList还要移动指针,添加删除的操作LinkedList优于ArrayList,ArrayList还要移动数据,不过这是理论性分析,事实未必如此,重要的是理解好2者得数据结构,对症下药。
21. 尽量使用System.arraycopy ()代替通过来循环复制数组
System.arraycopy() 要比通过循环来复制数组快的多
22. 尽量缓存经常使用的对象
尽可能将经常使用的对象进行缓存,可以使用数组,或HashMap的容器来进行缓存,但这种方式可能导致系统占用过多的缓存,性能下降,推荐可以使用一些第三方的开源工具,如EhCache,Oscache进行缓存,他们基本都实现了FIFO/FLU等缓存算法。
23. 尽量避免非常大的内存分配
有时候问题不是由当时的堆状态造成的,而是因为分配失败造成的。分配的内存块都必须是连续的,而随着堆越来越满,找到较大的连续块越来越困难。
24. 慎用异常
当创建一个异常时,需要收集一个栈跟踪(stack track),这个栈跟踪用于描述异常是在何处创建的。构建这些栈跟踪时需要为运行时栈做一份快照,正是这一部分开销很大。当需要创建一个 Exception 时,JVM 不得不说:先别动,我想就您现在的样子存一份快照,所以暂时停止入栈和出栈操作。栈跟踪不只包含运行时栈中的一两个元素,而是包含这个栈中的每一个元素。
如果您创建一个 Exception ,就得付出代价。好在捕获异常开销不大,因此可以使用 try-catch 将核心内容包起来。从技术上讲,您甚至可以随意地抛出异常,而不用花费很大的代价。招致性能损失的并不是 throw 操作——尽管在没有预先创建异常的情况下就抛出异常是有点不寻常。真正要花代价的是创建异常。幸运的是,好的编程习惯已教会我们,不应该不管三七二十一就抛出异常。异常是为异常的情况而设计的,使用时也应该牢记这一原则。
25. 尽量重用对象
特别是String对象的使用中,出现字符串连接情况时应使用StringBuffer代替,由于系统不仅要花时间生成对象,以后可能还需要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理。因此生成过多的对象将会给程序的性能带来很大的影响。
26. 不要重复初始化变量
默认情况下,调用类的构造函数时,java会把变量初始化成确定的值,所有的对象被设置成null,整数变量设置成0,float和double变量设置成0.0,逻辑值设置成false。当一个类从另一个类派生时,这一点尤其应该注意,因为用new关键字创建一个对象时,构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。
这里有个注意,给成员变量设置初始值但需要调用其他方法的时候,最好放在一个方法比如initXXX()中,因为直接调用某方法赋值可能会因为类尚未初始化而抛空指针异常,如:public int state = this.getState();
27. 数据库语句尽量使用大写
在java+Oracle的应用系统开发中,java中内嵌的SQL语言应尽量使用大写形式,以减少Oracle解析器的解析负担。
28. 及时关闭数据连接
在java编程过程中,进行数据库连接,I/O流操作,在使用完毕后,及时关闭以释放资源。因为对这些大对象的操作会造成系统大的开销。
29. 不使用的对象及时设置为null
过分的创建对象会消耗系统的大量内存,严重时,会导致内存泄漏,因此,保证过期的对象的及时回收具有重要意义。JVM的GC并非十分智能,因此建议在对象使用完毕后,手动设置成null。
大部分时,方法局部引用变量所引用的对象 会随着方法结束而变成垃圾,因此,大部分时候程序无需将局部、引用变量显式设为null。
例如:
Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
}
上面这个就没必要了,随着方法test()的执行完成,程序中obj引用变量的作用域就结束了。但是如果是改成下面:
Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
//执行耗时,耗内存操作;或调用耗时,耗内存的方法
……
}
30. 不要在循环中使用Try/Catch语句,应把Try/Catch放在循环最外层
Error是获取系统错误的类,或者说是虚拟机错误的类。不是所有的错误Exception都能获取到的,虚拟机报错Exception就获取不到,必须用Error获取。
31. 通过StringBuffer的构造函数来设定他的初始化容量,可以明显提升性能
StringBuffer的默认容量为16,当StringBuffer的容量达到最大容量时,她会将自身容量增加到当前的2倍+2,也就是2*n+2。无论何时,只要StringBuffer到达她的最大容量,她就不得不创建一个新的对象数组,然后复制旧的对象数组,这会浪费很多时间。所以给StringBuffer设置一个合理的初始化容量值,是很有必要的
32. 合理使用java.util.Vector
Vector与StringBuffer类似,每次扩展容量时,所有现有元素都要赋值到新的存储空间中。Vector的默认存储能力为10个元素,扩容加倍。
vector.add(index,obj) 这个方法可以将元素obj插入到index位置,但index以及之后的元素依次都要向下移动一个位置(将其索引加 1)。 除非必要,否则对性能不利。同样规则适用于remove(int index)方法,移除此向量中指定位置的元素。将所有后续元素左移(将其索引减 1)。返回此向量中移除的元素。所以删除vector最后一个元素要比删除第1个元素开销低很多。删除所有元素最好用removeAllElements()方法。
如果要删除vector里的一个元素可以使用 vector.remove(obj);而不必自己检索元素位置,再删除,如
int index = indexOf(obj);vector.remove(index);
33. 不用new关键字创建对象的实例
用new关键词创建类的实例时,构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。但如果一个对象实现了Cloneable接口,我们可以调用她的clone()方法。clone()方法不会调用任何类构造函数。
下面是Factory模式的一个典型实现:
public static Credit getNewCredit()
{
return new Credit();
}
改进后的代码使用clone()方法:
private static Credit BaseCredit = new Credit();
public static Credit getNewCredit()
{
return (Credit)BaseCredit.clone();
}
34. HaspMap的遍历
Map paraMap = new HashMap();
for( Entry entry : paraMap.entrySet() )
{
String appFieldDefId = entry.getKey();
String[] values = entry.getValue();
}
利用散列值取出相应的Entry做比较得到结果,取得entry的值之后直接取key和value。
35. array(数组)和ArrayList的使用
array 数组效率最高,但容量固定,无法动态改变,ArrayList容量可以动态增长,但牺牲了效率。
36. StringBuffer,StringBuilder的区别
java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。一个类似于String的字符串缓冲区,但不能修改。StringBuilder与该类相比,通常应该优先使用StringBuilder类,因为她支持所有相同的操作,但由于她不执行同步,所以速度更快。为了获得更好的性能,在构造StringBuffer或StringBuilder时应尽量指定她的容量。当然如果不超过16个字符时就不用了。 相同情况下,使用StringBuilder比使用StringBuffer仅能获得10%~15%的性能提升,但却要冒多线程不安全的风险。综合考虑还是建议使用StringBuffer。
37. 尽量使用基本数据类型代替对象。
38. 考虑使用静态方法
如果你没有必要去访问对象的外部,那么就使你的方法成为静态方法。她会被更快地调用,因为她不需要一个虚拟函数导向表。这同事也是一个很好的实践,因为她告诉你如何区分方法的性质,调用这个方法不会改变对象的状态。
39. 应尽可能避免使用内在的GET,SET方法
40. 避免在循环条件中使用复杂表达式
在不做编译优化的情况下,在循环中,循环条件会被反复计算,如果不使用复杂表达式,而使循环条件值不变的话,程序将会运行的更快。例子:
import java.util.Vector;
class CEL {
void method (Vector vector) {
for (int i = 0; i < vector.size (); i++) // Violation
; // ...
}
}
更正:
class CEL_fixed {
void method (Vector vector) {
int size = vector.size ()
for (int i = 0; i < size; i++)
; // ...
}
}
41. 为’Vectors’ 和 'Hashtables’定义初始大小
JVM为Vector扩充大小的时候需要重新创建一个更大的数组,将原原先数组中的内容复制过来,最后,原先的数组再被回收。可见Vector容量的扩大是一个颇费时间的事。
通常,默认的10个元素大小是不够的。你最好能准确的估计你所需要的最佳大小。例子:
import java.util.Vector;
public class DIC {
public void addObjects (Object[] o) {
// if length > 10, Vector needs to expand
for (int i = 0; i< o.length;i++) {
v.add(o); // capacity before it can add more elements.
}
}
public Vector v = new Vector(); // no initialCapacity.
}
更正:
自己设定初始大小。
public Vector v = new Vector(20);
public Hashtable hash = new Hashtable(10);
42. 在finally块中关闭Stream
程序中使用到的资源应当被释放,以避免资源泄漏。这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何,finally块总是会执行的,以确保资源的正确关闭。
43. 对于常量字符串,用’String’ 代替 'StringBuffer’
常量字符串并不需要动态改变长度。
例子:
public class USC {
String method () {
StringBuffer s = new StringBuffer ("Hello");
String t = s + "World!";
return t;
}
}
更正:把StringBuffer换成String,如果确定这个String不会再变的话,这将会减少运行开销提高性能。
44. 在字符串相加的时候,使用 ’ ’ 代替 " ",
如果该字符串只有一个字符的话
例子:
public class STR {
public void method(String s) {
String string = s + "d" // violation.
string = "abc" + "d" // violation.
}
}
更正:将一个字符的字符串替换成’ ’
public class STR {
public void method(String s) {
String string = s + 'd'
string = "abc" + 'd'
}
}
No.1:重复代码的提炼
重复代码是重构收效最大的手法之一,进行这项重构的原因不需要多说。它有很多很明显的好处,比如总代码量大大减少,维护方便,代码条理更加清晰易读。
它的重点就在于寻找代码当中完成某项子功能的重复代码,找到以后请毫不犹豫将它移动到合适的方法当中,并存放在合适的类当中。
小实例
class BadExample {
public void someMethod1(){
//code
System.out.println("重复代码");/* 重复代码块 */
//code
}
public void someMethod2(){
//code
System.out.println("重复代码");/* 重复代码块 */
//code
}
}
/* ---------------------分割线---------------------- */
class GoodExample {
public void someMethod1(){
//code
someMethod3();
//code
}
public void someMethod2(){
//code
someMethod3();
//code
}
public void someMethod3(){
System.out.println("重复代码");/* 重复代码块 */
}
}
No.2:冗长方法的分割
有关冗长方法的分割,其实有时候与重复代码的提炼是有着不可分割的关系的,往往在我们提炼重复代码的过程中,就不知不觉的完成了对某一个超长方法的分割。倘若在你提炼了大部分的重复代码之后,某一些冗长方法依然留存,此时就要静下心来专门处理这些冗长方法了。
这其中有一点是值得注意的,由于我们在分割一个大方法时,大部分都是针对其中的一些子功能分割,因此我们需要给每一个子功能起一个恰到好处的方法名,这很重要。
小实例
class BadExample {
public void someMethod(){
//function[1]
//function[2]
//function[3]
}
}
/* ---------------------分割线---------------------- */
class GoodExample {
public void someMethod(){
function1();
function2();
function3();
}
private void function1(){
//function[1]
}
private void function2(){
//function[2]
}
private void function3(){
//function[3]
}
}
No.3:嵌套条件分支的优化(1)
大量的嵌套条件分支是很容易让人望而却步的代码,我们应该极力避免这种代码的出现。尽管结构化原则一直在说一个函数只能有一个出口,但是在这么大量的嵌套条件分支下,让我们忘了这所谓的规则吧。
有一个专业名词叫卫语句,可以治疗这种恐怖的嵌套条件语句。它的核心思想是,将不满足某些条件的情况放在方法前面,并及时跳出方法,以免对后面的判断造成影响。经过这项手术的代码看起来会非常的清晰
小实例
class BadExample {
public void someMethod(Object A,Object B){
if (A != null) {
if (B != null) {
//code[1]
}else {
//code[3]
}
}else {
//code[2]
}
}
}
/* ---------------------分割线---------------------- */
class GoodExample {
public void someMethod(Object A,Object B){
if (A == null) {
//code[2]
return;
}
if (B == null) {
//code[3]
return;
}
//code[1]
}
}
No.4:嵌套条件分支的优化(2)
此处所说的嵌套条件分支与上面的有些许不同,它无法使用卫语句进行优化,而应该是将条件分支合并,以此来达到代码清晰的目的。由这两条也可以看出,嵌套条件分支在编码当中应当尽量避免,它会大大降低代码的可读性。
小实例
class BadExample {
public void someMethod(Object A,Object B){
if (A != null) {
if (B != null) {
//code
}
}
}
}
/* ---------------------分割线---------------------- */
class GoodExample {
public void someMethod(Object A,Object B){
if (A != null && B != null) {
//code
}
}
}
No.5:去掉一次性的临时变量
生活当中我们都经常用一次性筷子,这无疑是对树木的摧残。然而在程序当中,一次性的临时变量不仅是对性能上小小的摧残,更是对代码可读性的亵渎。因此我们有必要对一些一次性的临时变量进行手术。
小实例
class BadExample {
private int i;
public int someMethod(){
int temp = getVariable();
return temp * 100;
}
public int getVariable(){
return i;
}
}
/* ---------------------分割线---------------------- */
class GoodExample {
private int i;
public int someMethod(){
return getVariable() * 100;
}
public int getVariable(){
return i;
}
}
No.6:消除过长参数列表
对于一些传递了大批参数的方法,对于追求代码整洁的程序猿来说,是无法接受的。我们可以尝试将这些参数封装成一个对象传递给方法,从而去除过长的参数列表。大部分情况下,当你尝试寻找这样一个对象的时候,它往往已经存在了,因此绝大多数情况下,我们并不需要做多余的工作。
小实例
class BadExample {
public void someMethod(int i,int j,int k,int l,int m,int n){
//code
}
}
/* ---------------------分割线---------------------- */
class GoodExample {
public void someMethod(Data data){
//code
}
}
class Data{
private int i;
private int j;
private int k;
private int l;
private int m;
private int n;
//getter&&setter
}
No.7:提取类或继承体系中的常量
这项重构的目的是为了消除一些魔数或者是字符串常量等等,魔数所带来的弊端自不用说,它会让人对程序的意图产生迷惑。而对于字符串等类型的常量的消除,更多的好处在于维护时的方便。因为我们只需要修改一个常量,就可以完成对程序中所有使用该常量的代码的修改。
顺便提一句,与此类情况类似并且最常见的,就是Action基类中,对于INPUT、LIST、SUCCESS等这些常量的提取。
小实例
class BadExample {
public void someMethod1(){
send("您的操作已成功!");
}
public void someMethod2(){
send("您的操作已成功!");
}
public void someMethod3(){
send("您的操作已成功!");
}
private void send(String message){
//code
}
}
/* ---------------------分割线---------------------- */
class GoodExample {
protected static final String SUCCESS_MESSAGE = "您的操作已成功!";
public void someMethod1(){
send(SUCCESS_MESSAGE);
}
public void someMethod2(){
send(SUCCESS_MESSAGE);
}
public void someMethod3(){
send(SUCCESS_MESSAGE);
}
private void send(String message){
//code
}
}
No.8:让类提供应该提供的方法
很多时候,我们经常会操作一个类的大部分属性,从而得到一个最终我们想要的结果。这种时候,我们应该让这个类做它该做的事情,而不应该让我们替它做。而且大部分时候,这个过程最终会成为重复代码的根源。
小实例
class BadExample {
public int someMethod(Data data){
int i = data.getI();
int j = data.getJ();
int k = data.getK();
return i * j * k;
}
public static class Data{
private int i;
private int j;
private int k;
public Data(int i, int j, int k) {
super();
this.i = i;
this.j = j;
this.k = k;
}
public int getI() {
return i;
}
public int getJ() {
return j;
}
public int getK() {
return k;
}
}
}
/* ---------------------分割线---------------------- */
class GoodExample {
public int someMethod(Data data){
return data.getResult();
}
public static class Data{
private int i;
private int j;
private int k;
public Data(int i, int j, int k) {
super();
this.i = i;
this.j = j;
this.k = k;
}
public int getI() {
return i;
}
public int getJ() {
return j;
}
public int getK() {
return k;
}
public int getResult(){
return i * j * k;
}
}
}
No.9:拆分冗长的类
这项技巧其实也是属于非常实用的一个技巧,只不过由于它的难度相对较高。针对这个技巧,大部分时候,拆分一个类的关注点应该主要集中在类的属性上面。拆分出来的两批属性应该在逻辑上是可以分离的,并且在代码当中,这两批属性的使用也都分别集中于某一些方法当中。如果实在有一些属性同时存在于拆分后的两批方法内部,那么可以通过参数传递的方式解决这种依赖。
类的拆分是一个相对较大的工程,毕竟一个大类往往在程序中已经被很多类所使用着,因此这项重构的难度相当之大,一定要谨慎,并做好足够的测试。
No.10:提取继承体系中重复的属性与方法到父类
这项技巧大部分时候需要足够的判断力,很多时候,这其实是在向模板方法模式迈进的过程。往往这一类重构都不会是小工程,因此这一项重构与第九种类似,都需要足够的谨慎与测试。而且需要足够确认,这些提取到父类中的属性或方法,应该是子类的共性的时候,才可以使用这项技巧。
以上仅是Java方面编程时的性能优化,性能优化大部分都是在时间、效率、代码结构层次等方面的权衡,各有利弊,不要把上面内容当成教条,或许有些对我们实际工作适用,有些不适用,还望根据实际工作场景进行取舍吧,活学活用,变通为宜。