java性能优化

来自：http://blog.csdn.net/amigoxie/archive/2007/01/04/1474271.aspx 

*   尽可能使用堆栈变量

        如果您频繁存取变量，就需要考虑从何处存取这些变量。变量是 static 变量，
还是堆栈变量，或者是类的实例变量？变量的存储位置对存取它的代码的性能有明
显的影响？例如，请考虑下面这段代码：

class StackVars
{
  private int instVar;
  private static int staticVar;
  
  //存取堆栈变量
  void stackAccess(int val)
  {
    int j=0;
    for (int i=0; i<val; i++)
      j += 1;
  }
  
  //存取类的实例变量
  void instanceAccess(int val)
  {
    for (int i=0; i<val; i++)
      instVar += 1;
  }   
  
  //存取类的 static 变量
  void staticAccess(int val)
  {
    for (int i=0; i<val; i++)
      staticVar += 1;
  }
}   

 

    这段代码中的每个方法都执行相同的循环，并反复相同的次数。唯一的不同是每个循环
使一个不同类型的变量递增。方法 stackAccess 使一个局部堆栈变量递增，instanceAccess
使类的一个实例变量递增，而 staticAccess 使类的一个 static 变量递增。

    instanceAccess 和 staticAccess 的执行时间基本相同。但是，stackAccess 要快两到三倍。
存取堆栈变量如此快是因为，JVM 存取堆栈变量比它存取 static 变量或类的实例变量执行的
操作少。

    查看字节码揭示了堆栈变量效率更高的原因。JVM 是一种基于堆栈的虚拟机，因此优化了对堆
栈数据的存取和处理。所有局部变量都存储在一个局部变量表中，在 Java 操作数堆栈中进行
处理，并可被高效地存取。存取 static 变量和实例变量成本更高，因为 JVM 必须使用代价
更高的操作码，并从常数存储池中存取它们。（常数存储池保存一个类型所使用的所有类型、
字段和方法的符号引用。）

    通常，在第一次从常数存储池中访问 static 变量或实例变量以后，JVM 将动态更改字节码以
使用效率更高的操作码。尽管有这种优化，堆栈变量的存取仍然更快。

考虑到这些事实，就可以重新构建前面的代码，以便通过存取堆栈变量而不是实例变量或
static 变量使操作更高效。请考虑修改后的代码：

class StackVars
{
  //与前面相同...
  void instanceAccess(int val)
 {
    int j = instVar;
    for (int i=0; i<val; i++)
      j += 1;
    instVar = j;
  }  
  
  void staticAccess(int val)
  {
    int j = staticVar;
    for (int i=0; i<val; i++)
      j += 1;
    staticVar = j;
  }
}    

    方法 instanceAccess 和 staticAccess 被修改为将它们的实例变量或 static 变量复制到
局部堆栈变量中。当变量的处理完成以后，其值又被复制回实例变量或 static 变量中。这种
简单的更改明显提高了 instanceAccess 和 staticAccess 的性能。这三个方法的执行时间
现在基本相同，instanceAccess 和 staticAccess 的执行速度只比 stackAccess 的执行速度
慢大约 4%。
/*======== 循环的最佳化 ========*/
把循环
for (int i = 0; i < 100; i++)
{}
改成
for (int i = 99; i >= 0; i--)
{}

后，速度会更快，之所以会有效的提升，是因为如果数值要与0比较，在底层都有较简单的指令可以对应，
也因此加速了程序的执行。其它(> >= < <= !=)都可以这样考虑

    * String比StringBuffer节省内存，但StringBuffer运行速度比String快

package com;

public class Test 
{
 public static void main(String[] args) 
 {
  Runtime rt = Runtime.getRuntime();
  long start = rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
  System.out.println("memory used start: " + start);  
  String sum = "";
  for (int i = 0; i < 5000; i++)
 {
   sum = sum + "+" + i;
  }
  long end = rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
  System.out.println("memory used end: " + end);
  System.out.println("总共消耗了内存： " + (end - start));
 }
}

输出：
memory used start: 132280
memory used end: 189648
总共消耗了内存： 57368

package com;

public class Test 
{
 public static void main(String[] args) 
 {
  Runtime rt = Runtime.getRuntime();
  long start = rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
  System.out.println("memory used start: " + start);  
  StringBuffer sum = new StringBuffer("");
  for (int i = 0; i < 5000; i++)
  {
   sum = sum.append("+").append(i);
  }
  long end = rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
  System.out.println("memory used end: " + end);
  System.out.println("总共消耗了内存： " + (end - start));
 }
}

输出：
memory used start: 132192
memory used end: 281056
总共消耗了内存： 148864


    书上说使用StringBuffer比Sting更能节省内存，但从上面可以看出，好像StringBuffer消耗的内存多,

     经过测试，发现String比StringBuffer节省内存，但StringBuffer运行速度比String快。

*    不用new关键词创建类的实例

     对象的创建是个很昂贵的工作,所以我们应当尽量减少对象的创建,在需要的时候
声明它,初始化它,不要重复初始化一个对象,尽量能做到再使用,而用完后置null有利于
垃圾收集。让类实现Cloneable接口,同时采用工厂模式,将减少类的创建,每次都是通过
clone()方法来获得对象。另外使用接口也能减少类的创建。对于成员变量的初始化也
应尽量避免, 特别是在一个类派生另一个类时。

　　 异常抛出对性能不利。抛出异常首先要创建一个新的对象。Throwable接口的构造函数
调用名为, fillInStackTrace()的本地（Native）方法，fillInStackTrace()方法检查堆栈，
收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出，JVM就必须调整调用堆栈，因为在处理过程中创建
了一个新的对象。 异常只能用于错误处理，不应该用来控制程序流程。

　　此外, 建议关闭Debug输出,尽量少用串行化、同步操作和耗时昂贵的服务(如Date())。     

    *        使用合适的类型

      当原始类型不能满足我们要求时,使用复杂类型。String和StringBuffer的区别自不必
说了,是我们使用最多的类型,在涉及到字符运算时,强烈建议使用StringBuffer。在做
String匹配时使用intern()代替equal()。

　　带有final修饰符的类是不可派生的, 如果指定一个类为final，则该类所有的方法都是final。

　　Java编译器会寻找机会内联所有的final方法,这将能够使性能平均提高50%。类的属性和方式
使用final或者static修饰符也是有好处的。

　　 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。
所以尽量使用局部变量。

　　 ArrayList和Vector,HashMap和Hashtable是我们经常用到的类,前者不支持同步,
后者支持同步,前者性能更好,大多数情况下选择前者。