Java 性能优化之直接使用成员变量 VS 拷贝副本

背景

刷到一个大佬的 CSDN 博客，仔细看了一下性能优化专栏。联想到我们的日常开发工作，由于业务比较简单，很容就忽略性能问题。但是，性能优化的一下常见思路，也早有耳闻。看了一个 Java 性能优化的方法 「减少操作指令」，印象挺深的，测试一下。

编写一个测试类

public class JcpFieldTest {
    private List<String> data = new ArrayList<>();

    public void doOne(String param) {
        if (data != null && data.size() > 0 && data.contains(param)) {
            System.out.println(data.indexOf(param));
        }
    }


    public void doTwo(String param) {
        List<String> data = this.data;
        if (data != null && data.size() > 0 && data.contains(param)) {
            System.out.println(data.indexOf(param));
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new JcpFieldTest().doOne("zhang");
        new JcpFieldTest().doTwo("zhang");
    }
}

一个 Java 类包含了一个成员变量，在操作方法中，需要使用这个成员变量进行大量的计算，测试代码中给出了两种方式：

1. 直接引用成员变量
2. 定义一个局部变量指向这个成员变量，后面的操作使用局部变量

查看字节码

上面的两种方法有什么区别呢？IDEA 中编译代码后，进入 target 目录下反编译类：javap -c JcpFieldTest ，两种方法的字节码命令条数是不一样的。

直接引用成员变量，字节码信息：

aload_0 是加载 this 对象，getfield 是获取成员变量的值，总指令条数 48 条，每次使用成员变量都会执行这两个操作。

堆栈拷贝引用成员变量，字节码信息：

首次拷贝时执行这两个操作，后面直接操作堆栈变量，指令总数少了 7 条。

启示录

日常开发中都用的是第一种，直接引用成员变量的，之所以抽取成员变量，一方面就是方便各个方法处理时使用数据的。

按本文的测试结果，如果某个成员变量在某个方法中频繁被使用，超过3次以上的话，开始定义一个堆栈变量性能会高一点。

SpringBoot 内嵌 Tomcat 的源码中就有类似的代码：

在函数中声明一个和成员变量同名的局部变量，然后将成员变量赋值给局部变量，再去使用，这是优化 Java 程序性能的常见做法，看似多定义一次局部变量，实际上减少了不必要的底层指令。

一次成员变量的引用就会多出两个加载指令，如果一个业务流程中涉及多个类的方法的调用，积小成多，指令数量就很客观了。所以，参考 SpringBoot 的做法，引用类的成员变量之前，先定义一个堆栈变量指改成员。