今天就跟中公優(yōu)就業(yè)一起來(lái)看看java代碼優(yōu)化細(xì)節(jié)。
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1、盡量指定類(lèi)、方法的final修飾符
帶有final修飾符的類(lèi)是不可派生的。在Java核心API中,有許多應(yīng)用final的例子,例如java.lang.String,整個(gè)類(lèi)都是final的。為類(lèi)指定final修飾符可以讓類(lèi)不可以被繼承,為方法指定final修飾符可以讓方法不可以被重寫(xiě)。如果指定了一個(gè)類(lèi)為final,則該類(lèi)所有的方法都是final的。Java編譯器會(huì)尋找機(jī)會(huì)內(nèi)聯(lián)所有的final方法,內(nèi)聯(lián)對(duì)于提升Java運(yùn)行效率作用重大,具體參見(jiàn)Java運(yùn)行期優(yōu)化。此舉能夠使性能平均提高50%。
2、盡量重用對(duì)象
特別是String對(duì)象的使用,出現(xiàn)字符串連接時(shí)應(yīng)該使用StringBuilder/StringBuffer代替。由于Java虛擬機(jī)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象,以后可能還需要花時(shí)間對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理,因此,生成過(guò)多的對(duì)象將會(huì)給程序的性能帶來(lái)很大的影響。
3、盡可能使用局部變量
調(diào)用方法時(shí)傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時(shí)變量都保存在棧中速度較快,其他變量,如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等,都在堆中創(chuàng)建,速度較慢。另外,棧中創(chuàng)建的變量,隨著方法的運(yùn)行結(jié)束,這些內(nèi)容就沒(méi)了,不需要額外的垃圾回收。
4、及時(shí)關(guān)閉流
Java編程過(guò)程中,進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)連接、I/O流操作時(shí)務(wù)必小心,在使用完畢后,及時(shí)關(guān)閉以釋放資源。因?yàn)閷?duì)這些大對(duì)象的操作會(huì)造成系統(tǒng)大的開(kāi)銷(xiāo),稍有不慎,將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。
5、盡量減少對(duì)變量的重復(fù)計(jì)算
明確一個(gè)概念,對(duì)方法的調(diào)用,即使方法中只有一句語(yǔ)句,也是有消耗的,包括創(chuàng)建棧幀、調(diào)用方法時(shí)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)、調(diào)用方法完畢時(shí)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等。所以例如下面的操作:
for (int i = 0; i list.size(); i++){...}
建議替換為:
for (int i = 0, int length = list.size(); i length; i++){...}
這樣,在list.size()很大的時(shí)候,就減少了很多的消耗
6、盡量采用懶加載的策略,即在需要的時(shí)候才創(chuàng)建
例如:
String str = "aaa";if (i == 1){list.add(str);}
建議替換為:
if (i == 1){String str = "aaa";list.add(str);}
7、慎用異常
異常對(duì)性能不利。拋出異常首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象,Throwable接口的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用名為fillInStackTrace()的本地同步方法,fillInStackTrace()方法檢查堆棧,收集調(diào)用跟蹤信息。只要有異常被拋出,Java虛擬機(jī)就必須調(diào)整調(diào)用堆棧,因?yàn)樵谔幚磉^(guò)程中創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象。異常只能用于錯(cuò)誤處理,不應(yīng)該用來(lái)控制程序流程。
8、不要在循環(huán)中使用try…catch…,應(yīng)該把其放在最外層
除非不得已。如果毫無(wú)理由地這么寫(xiě)了,只要你的領(lǐng)導(dǎo)資深一點(diǎn)、有強(qiáng)迫癥一點(diǎn),八成就要罵你為什么寫(xiě)出這種垃圾代碼來(lái)了
9、如果能估計(jì)到待添加的內(nèi)容長(zhǎng)度,為底層以數(shù)組方式實(shí)現(xiàn)的集合、工具類(lèi)指定初始長(zhǎng)度
比如ArrayList、LinkedLlist、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、HashSet等等,以StringBuilder為例:
(1)StringBuilder() // 默認(rèn)分配16個(gè)字符的空間
(2)StringBuilder(int size) // 默認(rèn)分配size個(gè)字符的空間
(3)StringBuilder(String str) // 默認(rèn)分配16個(gè)字符+str.length()個(gè)字符空間
可以通過(guò)類(lèi)(這里指的不僅僅是上面的StringBuilder)的來(lái)設(shè)定它的初始化容量,這樣可以明顯地提升性能。比如StringBuilder吧,length表示當(dāng)前的StringBuilder能保持的字符數(shù)量。因?yàn)楫?dāng)StringBuilder達(dá)到最大容量的時(shí)候,它會(huì)將自身容量增加到當(dāng)前的2倍再加2,無(wú)論何時(shí)只要StringBuilder達(dá)到它的最大容量,它就不得不創(chuàng)建一個(gè)新的字符數(shù)組然后將舊的字符數(shù)組內(nèi)容拷貝到新字符數(shù)組中—-這是十分耗費(fèi)性能的一個(gè)操作。試想,如果能預(yù)估到字符數(shù)組中大概要存放5000個(gè)字符而不指定長(zhǎng)度,最接近5000的2次冪是4096,每次擴(kuò)容加的2不管,那么:
(1)在4096 的基礎(chǔ)上,再申請(qǐng)8194個(gè)大小的字符數(shù)組,加起來(lái)相當(dāng)于一次申請(qǐng)了12290個(gè)大小的字符數(shù)組,如果一開(kāi)始能指定5000個(gè)大小的字符數(shù)組,就節(jié)省了一倍以上的空間
(2)把原來(lái)的4096個(gè)字符拷貝到新的的字符數(shù)組中去
這樣,既浪費(fèi)內(nèi)存空間又降低代碼運(yùn)行效率。所以,給底層以數(shù)組實(shí)現(xiàn)的集合、工具類(lèi)設(shè)置一個(gè)合理的初始化容量是錯(cuò)不了的,這會(huì)帶來(lái)立竿見(jiàn)影的效果。但是,注意,像HashMap這種是以數(shù)組+鏈表實(shí)現(xiàn)的集合,別把初始大小和你估計(jì)的大小設(shè)置得一樣,因?yàn)橐粋€(gè)table上只連接一個(gè)對(duì)象的可能性幾乎為0。初始大小建議設(shè)置為2的N次冪,如果能估計(jì)到有2000個(gè)元素,設(shè)置成new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以。
10、當(dāng)復(fù)制大量數(shù)據(jù)時(shí),使用System.arraycopy()命令
1)盡量指定類(lèi)、方法的final修飾符。帶有final修飾符的類(lèi)是不可派生的,Java編譯器會(huì)尋找機(jī)會(huì)內(nèi)聯(lián)所有的final方法,內(nèi)聯(lián)對(duì)于提升Java運(yùn)行效率作用重大,此舉能夠使性能平均提高50%。
2)盡量重用對(duì)象。由于Java虛擬機(jī)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象,以后可能還需要花時(shí)間對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理,因此生成過(guò)多的對(duì)象將會(huì)給程序的性能帶來(lái)很大的影響。
3)盡可能使用局部變量。調(diào)用方法時(shí)傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時(shí)變量都保存在棧中速度較快,其他變量,如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等,都在堆中創(chuàng)建速度較慢。
4)慎用異常。異常對(duì)性能不利,只要有異常被拋出,Java虛擬機(jī)就必須調(diào)整調(diào)用堆棧,因?yàn)樵谔幚磉^(guò)程中創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象。異常只能用于錯(cuò)誤處理,不應(yīng)該用來(lái)控制程序流程。
5)乘法和除法使用移位操作。用移位操作可以極大地提高性能,因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)底層,對(duì)位的操作是最方便、最快的,但是移位操作雖然快,可能會(huì)使代碼不太好理解,因此最好加上相應(yīng)的注釋。
6)盡量使用HashMap、ArrayList、StringBuilder,除非線程安全需要,否則不推薦使用 Hashtable、Vector、StringBuffer,后三者由于使用同步機(jī)制而導(dǎo)致了性能開(kāi)銷(xiāo)。
盡量在合適的場(chǎng)合使用單例。使用單例可以減輕加載的負(fù)擔(dān)、縮短加載的時(shí)間、提高加載的效率,但并不是所有地方都適用于單例。
對(duì)于程序員來(lái)說(shuō),軟件編程開(kāi)發(fā)代碼質(zhì)量能夠直接反應(yīng)出一個(gè)程序員能力的高低,下面IT培訓(xùn)就一起來(lái)了解一下,在代碼質(zhì)量?jī)?yōu)化方面,我們需要關(guān)注哪些問(wèn)題。
1.吹毛求疵般地執(zhí)行編碼規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行代碼編寫(xiě)規(guī)范,可以使一個(gè)項(xiàng)目乃至一個(gè)公司的代碼具有完全統(tǒng)一的風(fēng)格,就像同一個(gè)人編寫(xiě)的一樣,而且命名良好的變量,函數(shù),類(lèi)和注釋?zhuān)矡o(wú)疑可以提高代碼的可讀性.具體落實(shí)到執(zhí)行層面,可以參照Google的編碼規(guī)范或者java官方的編碼規(guī)范,網(wǎng)上可以找到,關(guān)鍵是要嚴(yán)格遵守,并且在codereview時(shí),嚴(yán)格要求,沒(méi)有按照規(guī)范的一定要指出并且要求修改.實(shí)際情況往往是雖然大家都知道優(yōu)秀的代碼規(guī)范是怎樣的,但在具體寫(xiě)代碼的過(guò)程中,卻執(zhí)行的差強(qiáng)人意,很多情況是認(rèn)識(shí)上不夠重視,覺(jué)得一個(gè)變量或者函數(shù)的命名成哪樣關(guān)系不大,所以不夠推敲,注釋很多也都不寫(xiě),codereview的時(shí)候大家也都事不關(guān)己心態(tài),或者覺(jué)得沒(méi)必要太摳細(xì)節(jié),導(dǎo)致慢慢的整個(gè)codebase變得越來(lái)越差.所以這里還是要強(qiáng)調(diào)一下,細(xì)節(jié)決定成敗,提高團(tuán)隊(duì)對(duì)代碼規(guī)范的認(rèn)同及其嚴(yán)格的執(zhí)行是關(guān)鍵.2.編寫(xiě)高質(zhì)量的單元測(cè)試單元測(cè)試是容易執(zhí)行,且對(duì)提高代碼質(zhì)量見(jiàn)效快的方法之一還。
但還是有很多公司對(duì)單元測(cè)試重視不夠,包括一些大的互聯(lián)網(wǎng)公司,不寫(xiě)或者隨便寫(xiě)寫(xiě)。
有些工程師覺(jué)得有測(cè)試團(tuán)隊(duì)就夠了,再寫(xiě)單元測(cè)試就是浪費(fèi)時(shí)間。
其實(shí)測(cè)試團(tuán)隊(duì)的測(cè)試和單元測(cè)試是在不同層面上的,測(cè)試團(tuán)隊(duì)的測(cè)試一般是黑盒測(cè)試,系統(tǒng)層面的集成測(cè)試,對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)來(lái)說(shuō),組合爆炸,a測(cè)試團(tuán)隊(duì)無(wú)法窮舉所有的測(cè)試用例。
單元測(cè)試是代碼層面的測(cè)試,一般是針對(duì)類(lèi)的測(cè)試。
既然無(wú)法從系統(tǒng)的整體上保證100%符合我們的預(yù)期,那單元測(cè)試起碼能保證我們代碼在細(xì)粒度上運(yùn)行符合預(yù)期。
有些工程師認(rèn)為開(kāi)發(fā)任務(wù)重沒(méi)時(shí)間寫(xiě)。
這個(gè)還是沒(méi)有足夠重視單元測(cè)試,覺(jué)得是可有可無(wú)的部分,才會(huì)有這樣的想法。
寫(xiě)好單元測(cè)試,節(jié)省很多解決線上bug的時(shí)間,開(kāi)發(fā)時(shí)間反而更充足了。
還有很多工程師雖然在寫(xiě)單元測(cè)試,但只對(duì)正常流程做測(cè)試。
代碼中的bug多數(shù)是寫(xiě)代碼時(shí)異常情況沒(méi)有考慮全面導(dǎo)致的,正常流程一般不會(huì)出問(wèn)題。
單元測(cè)試的作用就在于測(cè)試各種異常情況下代碼的運(yùn)行是否符合預(yù)期,所以只對(duì)正常流程測(cè)試無(wú)法發(fā)揮單元測(cè)試真正的作用。
一般情況下,單元測(cè)試代碼量要比要測(cè)試的代碼多,一般是1-2倍的樣子,寫(xiě)單元測(cè)試本身沒(méi)有太多的技術(shù)挑戰(zhàn),主要看工程師邏輯是否縝密,能夠考慮各種異常情況,寫(xiě)起來(lái)比較枯燥,所以寫(xiě)高質(zhì)量的單元測(cè)試的一方面要靠工程師的耐心執(zhí)行,另一方面要靠團(tuán)隊(duì)的嚴(yán)格要求。
當(dāng)然這些都是建立在對(duì)單元測(cè)試重要性的認(rèn)同之上。
每個(gè)人都說(shuō)代碼是程序員手中的一把雕刻刀,是對(duì)他們產(chǎn)品輪廓和細(xì)節(jié)的打磨。
每個(gè)程序員在代碼優(yōu)化方面需要做的是,即使是每天處理代碼的程序員也有很多關(guān)于他們編寫(xiě)代碼的問(wèn)題,所以?xún)?yōu)化很重要。
下面廣東廣東IT培訓(xùn)為大家介紹代碼優(yōu)化的方法。
1、盡量重用目標(biāo)特別是,使用代表字符串收斂的String目標(biāo)應(yīng)該使用StringBuilder/StringBuffer。
因?yàn)镴ava虛擬機(jī)不僅要花時(shí)間生成目標(biāo),而且可能還需要花時(shí)間檢索和刪除這些目標(biāo),所以廣東計(jì)算機(jī)學(xué)院發(fā)現(xiàn)生成太多目標(biāo)會(huì)對(duì)程序的功能產(chǎn)生重大影響。
2、可以運(yùn)用局部變量調(diào)用方法時(shí)傳遞的參數(shù)和調(diào)用中創(chuàng)建的臨時(shí)變量保存在堆棧中的速度更快。
其他變量,如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等等,在堆中創(chuàng)建,速度較慢。
此外,廣東北大青鳥(niǎo)發(fā)現(xiàn)在堆棧中創(chuàng)建的變量,方法的操作結(jié)束,當(dāng)這些內(nèi)容都消失了,就不需要額定廢物回收。
3、及時(shí)封閉流Java的程序編寫(xiě)過(guò)程中,數(shù)據(jù)庫(kù)連接,I/O流操作必須謹(jǐn)慎,應(yīng)用結(jié)束后,應(yīng)該及時(shí)關(guān)閉發(fā)布資源。
因?yàn)閺V東java培訓(xùn)發(fā)現(xiàn)這些大目標(biāo)的運(yùn)行會(huì)造成大系統(tǒng)支出,稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的結(jié)果。
1)盡量指定類(lèi)、方法的final修飾符。帶有final修飾符的類(lèi)是不可派生的,Java編譯器會(huì)尋找機(jī)會(huì)內(nèi)聯(lián)所有的final方法,內(nèi)聯(lián)對(duì)于提升Java運(yùn)行效率作用重大,此舉能夠使性能平均提高50%。
2)盡量重用對(duì)象。由于Java虛擬機(jī)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象,以后可能還需要花時(shí)間對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理,因此生成過(guò)多的對(duì)象將會(huì)給程序的性能帶來(lái)很大的影響。
3)盡可能使用局部變量。調(diào)用方法時(shí)傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時(shí)變量都保存在棧中速度較快,其他變量,如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等,都在堆中創(chuàng)建速度較慢。
4)慎用異常。異常對(duì)性能不利,只要有異常被拋出,Java虛擬機(jī)就必須調(diào)整調(diào)用堆棧,因?yàn)樵谔幚磉^(guò)程中創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象。異常只能用于錯(cuò)誤處理,不應(yīng)該用來(lái)控制程序流程。
5)乘法和除法使用移位操作。用移位操作可以極大地提高性能,因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)底層,對(duì)位的操作是最方便、最快的,但是移位操作雖然快,可能會(huì)使代碼不太好理解,因此最好加上相應(yīng)的注釋。
6)盡量使用HashMap、ArrayList、StringBuilder,除非線程安全需要,否則不推薦使用 Hashtable、Vector、StringBuffer,后三者由于使用同步機(jī)制而導(dǎo)致了性能開(kāi)銷(xiāo)。
盡量在合適的場(chǎng)合使用單例。使用單例可以減輕加載的負(fù)擔(dān)、縮短加載的時(shí)間、提高加載的效率,但并不是所有地方都適用于單例。
要想對(duì)Java應(yīng)用代碼進(jìn)行優(yōu)化,我們首先需要分析其具體工作原理。事實(shí)上,影響性能優(yōu)化效果的因素多種多樣,我們需要從垃圾回收、操作系統(tǒng)設(shè)置以及虛擬機(jī)制等多個(gè)角度著眼,方可順利完成任務(wù)。在今天的文章中,昆明IT培訓(xùn)將分享五項(xiàng)性能優(yōu)化技巧,希望能為你的Java應(yīng)用提升工作帶來(lái)啟示。
1.從最小Heap分配入手
2.使用各類(lèi)Java性能工具
3.使用StringBuilder而非+運(yùn)算符
4.避免使用迭代器
5.建立更好的并發(fā)控制機(jī)制