Java程序性能优化
一、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++) ; // ... } } 二、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); 参考资料： Dov Bulka, "Java Performance and Scalability Volume 1: Server-Side Programming Techniques" Addison Wesley, ISBN: 0-201-70429-3 pp.55 – 57 三、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。 例子： import java.io.*; public class CS { public static void main (String args[]) { CS cs = new CS (); cs.method (); } public void method () { try { FileInputStream fis = new FileInputStream ("CS.java"); int count = 0; while (fis.read () != -1) count++; System.out.println (count); fis.close (); } catch (FileNotFoundException e1) { } catch (IOException e2) { } } } 更正： 在最后一个catch后添加一个finally块 参考资料： Peter Haggar: "Practical Java - Programming Language Guide". Addison Wesley, 2000, pp.77-79 四、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。 例子： public class IRB { void method () { int[] array1 = new int [100]; for (int i = 0; i < array1.length; i++) { array1 [i] = i; } int[] array2 = new int [100]; for (int i = 0; i < array2.length; i++) { array2 [i] = array1 [i]; // Violation } } } 更正： public class IRB { void method () { int[] array1 = new int [100]; for (int i = 0; i < array1.length; i++) { array1 [i] = i; } int[] array2 = new int [100]; System.arraycopy(array1, 0, array2, 0, 100); } } 参考资料： http://www.cs.cmu.edu/~jch/java/speed.html 五、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; } 参考资料： Warren N. and Bishop P. (1999), "Java in Practice", p. 4-5 Addison-Wesley, ISBN 0-201-36065-9 六、避免不需要的instanceof操作如果左边的对象的静态类型等于右边的，instanceof表达式返回永远为true。 例子： public class UISO { public UISO () {} } class Dog extends UISO { void method (Dog dog, UISO u) { Dog d = dog; if (d instanceof UISO) // always true. System.out.println("Dog is a UISO"); UISO uiso = u; if (uiso instanceof Object) // always true. System.out.println("uiso is an Object"); } } 更正： 删掉不需要的instanceof操作。 class Dog extends UISO { void method () { Dog d; System.out.println ("Dog is an UISO"); System.out.println ("UISO is an UISO"); } } 七、避免不需要的造型操作所有的类都是直接或者间接继承自Object。同样，所有的子类也都隐含的“等于”其父类。那么，由子类造型至父类的操作就是不必要的了。 例子： class UNC { String _id = "UNC"; } class Dog extends UNC { void method () { Dog dog = new Dog (); UNC animal = (UNC)dog; // not necessary. Object o = (Object)dog; // not necessary. } } 更正： class Dog extends UNC { void method () { Dog dog = new Dog(); UNC animal = dog; Object o = dog; } } 参考资料： Nigel Warren, Philip Bishop: "Java in Practice - Design Styles and Idioms for Effective Java". Addison-Wesley, 1999. pp.22-23 八、如果只是查找单个字符的话，用charAt()代替startsWith()用一个字符作为参数调用startsWith()也会工作的很好，但从性能角度上来看，调用用String API无疑是错误的! 例子： public class PCTS { private void method(String s) { if (s.startsWith("a")) { // violation // ... } } } 更正 将'startsWith()' 替换成'charAt()'. public class PCTS { private void method(String s) { if ('a' == s.charAt(0)) { // ... } } } 参考资料： Dov Bulka, "Java Performance and Scalability Volume 1: Server-Side Programming Techniques" Addison Wesley, ISBN: 0-201-70429-3 九、使用移位操作来代替'a / b'操作"/"是一个很“昂贵”的操作，使用移位操作将会更快更有效。 例子： public class SDIV { public static final int NUM = 16; public void calculate(int a) { int div = a / 4; // should be replaced with "a >> 2". int div2 = a / 8; // should be replaced with "a >> 3". int temp = a / 3; } } 更正： public class SDIV { public static final int NUM = 16; public void calculate(int a) { int div = a >> 2; int div2 = a >> 3; int temp = a / 3; // 不能转换成位移操作 } } 十、使用移位操作代替'a * b'同上。 [i]但我个人认为，除非是在一个非常大的循环内，性能非常重要，而且你很清楚你自己在做什么，方可使用这种方法。否则提高性能所带来的程序晚读性的降低将是不合算的。 例子： public class SMUL { public void calculate(int a) { int mul = a * 4; // should be replaced with "a << 2". int mul2 = 8 * a; // should be replaced with "a << 3". int temp = a * 3; } } 更正： package OPT; public class SMUL { public void calculate(int a) { int mul = a << 2; int mul2 = a << 3; int temp = a * 3; // 不能转换 } } 十一、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' } } 十二、不要在循环中调用synchronized(同步)方法方法的同步需要消耗相当大的资料，在一个循环中调用它绝对不是一个好主意。 例子： import java.util.Vector; public class SYN { public synchronized void method (Object o) { } private void test () { for (int i = 0; i < vector.size(); i++) { method (vector.elementAt(i)); // violation } } private Vector vector = new Vector (5, 5); } 更正： 不要在循环体中调用同步方法，如果必须同步的话，推荐以下方式： import java.util.Vector; public class SYN { public void method (Object o) { } private void test () { synchronized{//在一个同步块中执行非同步方法 for (int i = 0; i < vector.size(); i++) { method (vector.elementAt(i)); } } } private Vector vector = new Vector (5, 5); } 十三、将try/catch块移出循环把try/catch块放入循环体内，会极大的影响性能，如果编译JIT被关闭或者你所使用的是一个不带JIT的JVM，性能会将下降21%之多! 例子： import java.io.FileInputStream; public class TRY { void method (FileInputStream fis) { for (int i = 0; i < size; i++) { try { // violation _sum += fis.read(); } catch (Exception e) {} } } private int _sum; } 更正： 将try/catch块移出循环 void method (FileInputStream fis) { try { for (int i = 0; i < size; i++) { _sum += fis.read(); } } catch (Exception e) {} } 参考资料： Peter Haggar: "Practical Java - Programming Language Guide". Addison Wesley, 2000, pp.81 – 83 十四、对于boolean值，避免不必要的等式判断将一个boolean值与一个true比较是一个恒等操作(直接返回该boolean变量的值). 移走对于boolean的不必要操作至少会带来2个好处： 1)代码执行的更快 (生成的字节码少了5个字节)； 2)代码也会更加干净 。 例子： public class UEQ { boolean method (String string) { return string.endsWith ("a") == true; // Violation } } 更正： class UEQ_fixed { boolean method (String string) { return string.endsWith ("a"); } } 十五、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。 十六、用'StringTokenizer' 代替 'indexOf()' 和'substring()'字符串的分析在很多应用中都是常见的。使用indexOf()和substring()来分析字符串容易导致StringIndexOutOfBoundsException。而使用StringTokenizer类来分析字符串则会容易一些，效率也会高一些。 例子： public class UST { void parseString(String string) { int index = 0; while ((index = string.indexOf(".", index)) != -1) { System.out.println (string.substring(index, string.length())); } } } 参考资料： Graig Larman, Rhett Guthrie: "Java 2 Performance and Idiom Guide" Prentice Hall PTR, ISBN: 0-13-014260-3 pp. 282 – 283 十七、使用条件操作符替代"if (cond) return; else return;" 结构条件操作符更加的简捷 例子： public class IF { public int method(boolean isDone) { if (isDone) { return 0; } else { return 10; } } } 更正： public class IF { public int method(boolean isDone) { return (isDone ? 0 : 10); } } 十八、使用条件操作符代替"if (cond) a = b; else a = c;" 结构例子： public class IFAS { void method(boolean isTrue) { if (isTrue) { _value = 0; } else { _value = 1; } } private int _value = 0; } 更正： public class IFAS { void method(boolean isTrue) { _value = (isTrue ? 0 : 1); // compact expression. } private int _value = 0; } 十九、不要在循环体中实例化变量在循环体中实例化临时变量将会增加内存消耗 例子： import java.util.Vector; public class LOOP { void method (Vector v) { for (int i=0;i < v.size();i++) { Object o = new Object(); o = v.elementAt(i); } } } 更正： 在循环体外定义变量，并反复使用 import java.util.Vector; public class LOOP { void method (Vector v) { Object o; for (int i=0;i<v></v> o = v.elementAt(i); } } } 二十、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。 例子： public class RSBC { void method () { StringBuffer buffer = new StringBuffer(); // violation buffer.append ("hello"); } } 更正： 为StringBuffer提供寝大小。 public class RSBC { void method () { StringBuffer buffer = new StringBuffer(MAX); buffer.append ("hello"); } private final int MAX = 100; } 参考资料： Dov Bulka, "Java Performance and Scalability Volume 1: Server-Side Programming Techniques" Addison Wesley, ISBN: 0-201-70429-3 p.30 – 31 二十一、尽可能的使用栈变量如果一个变量需要经常访问，那么你就需要考虑这个变量的作用域了。static? local?还是实例变量？访问静态变量和实例变量将会比访问局部变量多耗费2-3个时钟周期。 例子： public class USV { void getSum (int[] values) { for (int i=0; i < value.length; i++) { _sum += value[i]; // violation. } } void getSum2 (int[] values) { for (int i=0; i < value.length; i++) { _staticSum += value[i]; } } private int _sum; private static int _staticSum; } 更正： 如果可能，请使用局部变量作为你经常访问的变量。 你可以按下面的方法来修改getSum()方法： void getSum (int[] values) { int sum = _sum; // temporary local variable. for (int i=0; i < value.length; i++) { sum += value[i]; } _sum = sum; } 参考资料： Peter Haggar: "Practical Java - Programming Language Guide". Addison Wesley, 2000, pp.122 – 125 二十二、不要总是使用取反操作符(!)取反操作符(!)降低程序的可读性，所以不要总是使用。 例子： public class DUN { boolean method (boolean a, boolean b) { if (!a) return !a; else return !b; } } 更正： 如果可能不要使用取反操作符(!) 二十三、与一个接口 进行instanceof操作基于接口的设计通常是件好事，因为它允许有不同的实现，而又保持灵活。只要可能，对一个对象进行instanceof操作，以判断它是否某一接口要比是否某一个类要快。 例子： public class INSOF { private void method (Object o) { if (o instanceof InterfaceBase) { } // better if (o instanceof ClassBase) { } // worse. } } class ClassBase {} interface InterfaceBase {} |