12.性能优化-优化-程序优化
1.字符串优化
1.1. String对象的特点
1）不变性。String对象一旦生成，则不能对它进行改变。不变模式的主要作用是当一个对象需要被多线程共享，并且访问频繁时，可以省略同步和锁等待的时间，从而大幅提高系统性能。
2）针对常量池的优化。当两个String对象拥有相同的值时，他们只引用常量池中的同一份拷贝。（PS:通过javap -verbose命令可以查看到常量池信息。）
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
String str3 = new String("abc");
上述代码的内存分配方式如下：
str1和str2引用了同一块内存地址，str3开辟了一块新的内存地址，但是他们在常量池的位置是一样的。
3）final定义。String类是final的，不允许有任何子类。
1.2. substring()方法
1）内存泄露。方法最后返回了一个新建的String对象，因此该方法存在严重的内存泄露隐患。使用new String(str.substring(begin,end))可以避免内存泄露。
2）类似方法。concat,replace,toLowerCase,toUpperCase,valueOf,Integer.toString,Long.toString这些方法同substring方法类似。
1.3. StringBuilder vs. StringBuffer
1)StringBuffer线程安全，StringBuilder非线程安全。
2)常量累加，String编译器会做优化。
3)频繁变化，请使用StringBuilder和StringBuffer
4)为了避免容量扩充带来的性能消耗，可以在初始化时设置容量大小参数。
2.List接口
1）Vector线程安全，ArrayList非线程安全
2）ArrayList基于数组，LinkedList基于双向链表
3）性能比较ArrayList vs. LinkedList。
a.增加元素到队尾。
ArrayList需要扩充容量，LinkedList需要新建Entry对象，ArrayList性能略好，相差不多，
b.增加元素到任意位置。
ArrayList需要重组数据，LinkedList和在队尾增加相同，LinkedList高几个数量级。
c.删除尾部元素
两者相当。
d.删除头部元素
由于ArrayList需要重组，所以LinkedList速度占优。
e.删除中间位置元素
由于LinkedList需要遍历查找要删除元素，因此LinkedList性能极差，ArrayList明显占优。
4）为了避免容量扩充带来的性能消耗，可以在初始化时设置容量大小参数
3.Map接口
3.1. HashMap vs.HashTable
1）HashMap非线程安全，HashTable线程安全。
2）HashMap允许null做key，HashTable不允许。
3.2. HashMap
1）hash冲突后，退化到链表结构
2）可设置初始容量和负载因子
3.3. LinkedHashMap
1）有序的HashMap
2）不要在迭代器模式中修改被迭代的集合，否则抛出ConcurrentModificationException。
3.4. TreeMap
1）可排序
2）基于红黑树
3）实现排序方法：构造方法注入Comparator，key实现Comparator
4）treeMap的方法：subMap，headMap，tailMap。
3.5.Set
1）基于Map实现
2）元素不能重复
4.代码优化
1）慎用循环体中的异常。
2）局部变量的访问速度优于类成员变量。
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。
静态变量、实例变量，在堆(heap)中创建，速度较慢。
3）用位运算代替乘除法
4）循环体中提取出表达式
5）展开循环
6）使用arrayCopy()
7）使用Buffer进行IO操作
8）静态方法效率优于实例方法
9）用并行代替串行，充分利用CPU资源。
本文写的比较简单，就是一些点，后续打算深入看一下Java常用集合的源码，例如ArrayList，LinkedList，和HashMap等。
5.参考资料：
1.葛一鸣《Java性能优化》
1.1. String对象的特点
1）不变性。String对象一旦生成，则不能对它进行改变。不变模式的主要作用是当一个对象需要被多线程共享，并且访问频繁时，可以省略同步和锁等待的时间，从而大幅提高系统性能。
2）针对常量池的优化。当两个String对象拥有相同的值时，他们只引用常量池中的同一份拷贝。（PS:通过javap -verbose命令可以查看到常量池信息。）
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
String str3 = new String("abc");
上述代码的内存分配方式如下：
str1和str2引用了同一块内存地址，str3开辟了一块新的内存地址，但是他们在常量池的位置是一样的。
3）final定义。String类是final的，不允许有任何子类。
1.2. substring()方法
1）内存泄露。方法最后返回了一个新建的String对象，因此该方法存在严重的内存泄露隐患。使用new String(str.substring(begin,end))可以避免内存泄露。
2）类似方法。concat,replace,toLowerCase,toUpperCase,valueOf,Integer.toString,Long.toString这些方法同substring方法类似。
1.3. StringBuilder vs. StringBuffer
1)StringBuffer线程安全，StringBuilder非线程安全。
2)常量累加，String编译器会做优化。
3)频繁变化，请使用StringBuilder和StringBuffer
4)为了避免容量扩充带来的性能消耗，可以在初始化时设置容量大小参数。
2.List接口
1）Vector线程安全，ArrayList非线程安全
2）ArrayList基于数组，LinkedList基于双向链表
3）性能比较ArrayList vs. LinkedList。
a.增加元素到队尾。
ArrayList需要扩充容量，LinkedList需要新建Entry对象，ArrayList性能略好，相差不多，
b.增加元素到任意位置。
ArrayList需要重组数据，LinkedList和在队尾增加相同，LinkedList高几个数量级。
c.删除尾部元素
两者相当。
d.删除头部元素
由于ArrayList需要重组，所以LinkedList速度占优。
e.删除中间位置元素
由于LinkedList需要遍历查找要删除元素，因此LinkedList性能极差，ArrayList明显占优。
4）为了避免容量扩充带来的性能消耗，可以在初始化时设置容量大小参数
3.Map接口
3.1. HashMap vs.HashTable
1）HashMap非线程安全，HashTable线程安全。
2）HashMap允许null做key，HashTable不允许。
3.2. HashMap
1）hash冲突后，退化到链表结构
2）可设置初始容量和负载因子
3.3. LinkedHashMap
1）有序的HashMap
2）不要在迭代器模式中修改被迭代的集合，否则抛出ConcurrentModificationException。
3.4. TreeMap
1）可排序
2）基于红黑树
3）实现排序方法：构造方法注入Comparator，key实现Comparator
4）treeMap的方法：subMap，headMap，tailMap。
3.5.Set
1）基于Map实现
2）元素不能重复
4.代码优化
1）慎用循环体中的异常。
2）局部变量的访问速度优于类成员变量。
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。
静态变量、实例变量，在堆(heap)中创建，速度较慢。
3）用位运算代替乘除法
4）循环体中提取出表达式
5）展开循环
6）使用arrayCopy()
7）使用Buffer进行IO操作
8）静态方法效率优于实例方法
9）用并行代替串行，充分利用CPU资源。
本文写的比较简单，就是一些点，后续打算深入看一下Java常用集合的源码，例如ArrayList，LinkedList，和HashMap等。
5.参考资料：
1.葛一鸣《Java性能优化》