不用new關(guān)鍵詞創(chuàng)建類(lèi)的實(shí)例
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慎用異常
不要重復(fù)初始化變量
盡量指定類(lèi)的final修飾符
盡量使用局部變量
乘法和除法?
下面給你提供一些在JAVA程序的設(shè)計(jì)和編碼中，經(jīng)常采用的一些方法和技巧，可以提高JAVA程序的性能：
1．對(duì)象的生成和大小的調(diào)整。
JAVA程序設(shè)計(jì)中一個(gè)普遍的問(wèn)題就是沒(méi)有好好的利用JAVA語(yǔ)言本身提供的函數(shù)，從而常常會(huì)生成大量的對(duì)象（或?qū)嵗?。由于系統(tǒng)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象，以后可能還需花時(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。
例1：關(guān)于String ,StringBuffer，+和append
JAVA語(yǔ)言提供了對(duì)于String類(lèi)型變量的操作。但如果使用不當(dāng)，會(huì)給程序的性能帶來(lái)影響。如下面的語(yǔ)句：
String name=new String("HuangWeiFeng");
System.out.println(name+"is my name");
看似已經(jīng)很精簡(jiǎn)了，其實(shí)并非如此。為了生成二進(jìn)制的代碼，要進(jìn)行如下的步驟和操作：
(1) 生成新的字符串 new String（STR_1);
(2) 復(fù)制該字符串;
(3) 加載字符串常量"HuangWeiFeng"（STR_2);
(4) 調(diào)用字符串的構(gòu)架器（Constructor）;
(5) 保存該字符串到數(shù)組中（從位置0開(kāi)始）;
(6) 從java.io.PrintStream類(lèi)中得到靜態(tài)的out變量;
(7) 生成新的字符串緩沖變量new StringBuffer(STR_BUF_1);
(8) 復(fù)制該字符串緩沖變量;
(9) 調(diào)用字符串緩沖的構(gòu)架器（Constructor）;
(10) 保存該字符串緩沖到數(shù)組中（從位置1開(kāi)始）;
(11) 以STR_1為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)類(lèi)中的append方法;
(12) 加載字符串常量"is my name"(STR_3);
(13) 以STR_3為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)類(lèi)中的append方法;
(14) 對(duì)于STR_BUF_1執(zhí)行toString命令;
(15) 調(diào)用out變量中的println方法，輸出結(jié)果。
由此可以看出，這兩行簡(jiǎn)單的代碼，就生成了STR_1,STR_2,STR_3,STR_4和STR_BUF_1五個(gè)對(duì)象變量。這些生成的類(lèi)的實(shí)例一般都存放在堆中。堆要對(duì)所有類(lèi)的超類(lèi)，類(lèi)的實(shí)例進(jìn)行初始化，同時(shí)還要調(diào)用類(lèi)極其每個(gè)超類(lèi)的構(gòu)架器。而這些操作都是非常消耗系統(tǒng)資源的。因此，對(duì)對(duì)象的生成進(jìn)行限制，是完全有必要的。
經(jīng)修改，上面的代碼可以用如下的代碼來(lái)替換。
StringBuffer name=new StringBuffer("HuangWeiFeng");
System.out.println(name.append("is my name.").toString());
系統(tǒng)將進(jìn)行如下的操作：
(1) 生成新的字符串緩沖變量new StringBuffer(STR_BUF_1);
(2) 復(fù)制該字符串緩沖變量;
(3) 加載字符串常量"HuangWeiFeng"(STR_1);
(4) 調(diào)用字符串緩沖的構(gòu)架器（Constructor）;
(5) 保存該字符串緩沖到數(shù)組中（從位置1開(kāi)始）;
(6) 從java.io.PrintStream類(lèi)中得到靜態(tài)的out變量;
(7) 加載STR_BUF_1;
(8) 加載字符串常量"is my name"(STR_2);
(9) 以STR_2為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)實(shí)例中的append方法;
(10) 對(duì)于STR_BUF_1執(zhí)行toString命令(STR_3);
(11)調(diào)用out變量中的println方法，輸出結(jié)果。
由此可以看出，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的代碼只生成了四個(gè)對(duì)象變量：STR_1,STR_2,STR_3和STR_BUF_1.你可能覺(jué)得少生成一個(gè)對(duì)象不會(huì)對(duì)程序的性能有很大的提高。但下面的代碼段2的執(zhí)行速度將是代碼段1的2倍。因?yàn)榇a段1生成了八個(gè)對(duì)象，而代碼段2只生成了四個(gè)對(duì)象。
代碼段1：
String name= new StringBuffer("HuangWeiFeng");
name+="is my";
name+="name";
代碼段2：
StringBuffer name=new StringBuffer("HuangWeiFeng");
name.append("is my");
name.append("name.").toString();
因此，充分的利用JAVA提供的庫(kù)函數(shù)來(lái)優(yōu)化程序，對(duì)提高JAVA程序的性能時(shí)非常重要的.其注意點(diǎn)主要有如下幾方面；
(1) 盡可能的使用靜態(tài)變量（Static Class Variables）
如果類(lèi)中的變量不會(huì)隨他的實(shí)例而變化，就可以定義為靜態(tài)變量，從而使他所有的實(shí)例都共享這個(gè)變量。
例：
public class foo
{
SomeObject so=new SomeObject();
}
就可以定義為：
public class foo
{
static SomeObject so=new SomeObject();
}
(2) 不要對(duì)已生成的對(duì)象作過(guò)多的改變。
對(duì)于一些類(lèi)(如：String類(lèi))來(lái)講，寧愿在重新生成一個(gè)新的對(duì)象實(shí)例，而不應(yīng)該修改已經(jīng)生成的對(duì)象實(shí)例。
例：
String name="Huang";
name="Wei";
name="Feng";
上述代碼生成了三個(gè)String類(lèi)型的對(duì)象實(shí)例。而前兩個(gè)馬上就需要系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收處理。如果要對(duì)字符串進(jìn)行連接的操作，性能將得更差，因?yàn)橄到y(tǒng)將不得為此生成更多得臨時(shí)變量，如上例1所示。
(3) 生成對(duì)象時(shí)，要分配給它合理的空間和大小JAVA中的很多類(lèi)都有它的默認(rèn)的空間分配大小。對(duì)于StringBuffer類(lèi)來(lái)講，默認(rèn)的分配空間大小是16個(gè)字符。如果在程序中使用StringBuffer的空間大小不是16個(gè)字符，那么就必須進(jìn)行正確的初始化。
(4) 避免生成不太使用或生命周期短的對(duì)象或變量。對(duì)于這種情況，因該定義一個(gè)對(duì)象緩沖池。以為管理一個(gè)對(duì)象緩沖池的開(kāi)銷(xiāo)要比頻繁的生成和回收對(duì)象的開(kāi)銷(xiāo)小的多。
(5) 只在對(duì)象作用范圍內(nèi)進(jìn)行初始化。JAVA允許在代碼的任何地方定義和初始化對(duì)象。這樣，就可以只在對(duì)象作用的范圍內(nèi)進(jìn)行初始化。從而節(jié)約系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)。
例：
SomeObject so=new SomeObject();
If(x==1) then
{
Foo=so.getXX();
}
可以修改為：
if(x==1) then
{
SomeObject so=new SomeObject();
Foo=so.getXX();
}
2．異常(Exceptions)
JAVA語(yǔ)言中提供了try/catch來(lái)發(fā)方便用戶(hù)捕捉異常，進(jìn)行異常的處理。但是如果使用不當(dāng)，也會(huì)給JAVA程序的性能帶來(lái)影響。因此，要注意以下兩點(diǎn)：
(1) 避免對(duì)應(yīng)用程序的邏輯使用try/catch
如果可以用if,while等邏輯語(yǔ)句來(lái)處理，那么就盡可能的不用try/catch語(yǔ)句。
(2) 重用異常
在必須要進(jìn)行異常的處理時(shí)，要盡可能的重用已經(jīng)存在的異常對(duì)象。以為在異常的處理中，生成一個(gè)異常對(duì)象要消耗掉大部分的時(shí)間。
3. 線程(Threading)
一個(gè)高性能的應(yīng)用程序中一般都會(huì)用到線程。因?yàn)榫€程能充分利用系統(tǒng)的資源。在其他線程因?yàn)榈却脖P(pán)或網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)而 時(shí)，程序能繼續(xù)處理和運(yùn)行。但是對(duì)線程運(yùn)用不當(dāng)，也會(huì)影響程序的性能。
例2：正確使用Vector類(lèi)
Vector主要用來(lái)保存各種類(lèi)型的對(duì)象（包括相同類(lèi)型和不同類(lèi)型的對(duì)象）。但是在一些情況下使用會(huì)給程序帶來(lái)性能上的影響。這主要是由Vector類(lèi)的兩個(gè)特點(diǎn)所決定的。第一，Vector提供了線程的安全保護(hù)功能。即使Vector類(lèi)中的許多方法同步。但是如果你已經(jīng)確認(rèn)你的應(yīng)用程序是單線程，這些方法的同步就完全不必要了。第二，在Vector查找存儲(chǔ)的各種對(duì)象時(shí)，常常要花很多的時(shí)間進(jìn)行類(lèi)型的匹配。而當(dāng)這些對(duì)象都是同一類(lèi)型時(shí)，這些匹配就完全不必要了。因此，有必要設(shè)計(jì)一個(gè)單線程的，保存特定類(lèi)型對(duì)象的類(lèi)或集合來(lái)替代Vector類(lèi).用來(lái)替換的程序如下（StringVector.java）：
public class StringVector
{
private String [] data;
private int count;
public StringVector()
{
this(10); // default size is 10
}
public StringVector(int initialSize)
{
data = new String[initialSize];
}
public void add(String str)
{
// ignore null strings
if(str == null) { return; }
ensureCapacity(count + 1);
data[count++] = str;
}
private void ensureCapacity(int minCapacity)
{
int oldCapacity = data.length;
if (minCapacity oldCapacity)
{
String oldData[] = data;
int newCapacity = oldCapacity * 2;
data = new String[newCapacity];
System.arraycopy(oldData, 0, data, 0, count);
}
}
public void remove(String str)
{
if(str == null) { return; // ignore null str }
for(int i = 0; i count; i++)
{
// check for a match
if(data[i].equals(str))
{
System.arraycopy(data,i+1,data,i,count-1); // copy data
// allow previously valid array element be gc′d
data[--count] = null;
return;
}
}
}
public final String getStringAt(int index)
{
if(index 0) { return null; }
else if(index count) { return null; // index is # strings }
else { return data[index]; // index is good }
}
}
因此，代碼：
Vector Strings=new Vector();
Strings.add("One");
Strings.add("Two");
String Second=(String)Strings.elementAt(1);
可以用如下的代碼替換：
StringVector Strings=new StringVector();
Strings.add("One");
Strings.add("Two");
String Second=Strings.getStringAt(1);
這樣就可以通過(guò)優(yōu)化線程來(lái)提高JAVA程序的性能。用于測(cè)試的程序如下（TestCollection.java）:
import java.util.Vector;
public class TestCollection
{
public static void main(String args [])
{
TestCollection collect = new TestCollection();
if(args.length == 0)
{
System.out.println("Usage: java TestCollection [ vector | stringvector ]");
System.exit(1);
}
if(args[0].equals("vector"))
{
Vector store = new Vector();
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0; i 1000000; i++)
{
store.addElement("string");
}
long finish = System.currentTimeMillis();
System.out.println((finish-start));
start = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0; i 1000000; i++)
{
String result = (String)store.elementAt(i);
}
finish = System.currentTimeMillis();
System.out.println((finish-start));
}
else if(args[0].equals("stringvector"))
{
StringVector store = new StringVector();
long start = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0; i 1000000; i++) { store.add("string"); }
long finish = System.currentTimeMillis();
System.out.println((finish-start));
start = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0; i 1000000; i++) {
String result = store.getStringAt(i);
}
finish = System.currentTimeMillis();
System.out.println((finish-start));
}
}
}
關(guān)于線程的操作，要注意如下幾個(gè)方面：
(1) 防止過(guò)多的同步
如上所示，不必要的同步常常會(huì)造成程序性能的下降。因此，如果程序是單線程，則一定不要使用同步。
(2) 同步方法而不要同步整個(gè)代碼段
對(duì)某個(gè)方法或函數(shù)進(jìn)行同步比對(duì)整個(gè)代碼段進(jìn)行同步的性能要好。
(3) 對(duì)每個(gè)對(duì)象使用多”鎖”的機(jī)制來(lái)增大并發(fā)。
一般每個(gè)對(duì)象都只有一個(gè)”鎖”，這就表明如果兩個(gè)線程執(zhí)行一個(gè)對(duì)象的兩個(gè)不同的同步方法時(shí)，會(huì)發(fā)生”死鎖”。即使這兩個(gè)方法并不共享任何資源。為了避免這個(gè)問(wèn)題，可以對(duì)一個(gè)對(duì)象實(shí)行”多鎖”的機(jī)制。如下所示：
class foo
{
private static int var1;
private static Object lock1=new Object();
private static int var2;
private static Object lock2=new Object();
public static void increment1()
{
synchronized(lock1)
{
var1++;
}
}
public static void increment2()
{
synchronized(lock2)
{
var2++;
}
}
}
4．輸入和輸出(I/O)
輸入和輸出包括很多方面，但涉及最多的是對(duì)硬盤(pán)，網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫(xiě)操作。對(duì)于讀寫(xiě)操作，又分為有緩存和沒(méi)有緩存的；對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，又可以有多種類(lèi)型的JDBC驅(qū)動(dòng)器可以選擇。但無(wú)論怎樣，都會(huì)給程序的性能帶來(lái)影響。因此，需要注意如下幾點(diǎn)：
(1) 使用輸入輸出緩沖
盡可能的多使用緩存。但如果要經(jīng)常對(duì)緩存進(jìn)行刷新（flush）,則建議不要使用緩存。
(2) 輸出流(Output Stream)和Unicode字符串
當(dāng)時(shí)用Output Stream和Unicode字符串時(shí)，Write類(lèi)的開(kāi)銷(xiāo)比較大。因?yàn)樗獙?shí)現(xiàn)Unicode到字節(jié)(byte)的轉(zhuǎn)換.因此，如果可能的話,在使用Write類(lèi)之前就實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換或用OutputStream類(lèi)代替Writer類(lèi)來(lái)使用。
(3) 當(dāng)需序列化時(shí)使用transient
當(dāng)序列化一個(gè)類(lèi)或?qū)ο髸r(shí)，對(duì)于那些原子類(lèi)型（atomic）或可以重建的原素要表識(shí)為transient類(lèi)型。這樣就不用每一次都進(jìn)行序列化。如果這些序列化的對(duì)象要在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，這一小小的改變對(duì)性能會(huì)有很大的提高。
(4) 使用高速緩存（Cache）
對(duì)于那些經(jīng)常要使用而又不大變化的對(duì)象或數(shù)據(jù)，可以把它存儲(chǔ)在高速緩存中。這樣就可以提高訪問(wèn)的速度。這一點(diǎn)對(duì)于從數(shù)據(jù)庫(kù)中返回的結(jié)果集尤其重要。
(5) 使用速度快的JDBC驅(qū)動(dòng)器（Driver）
JAVA對(duì)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了四種方法。這其中有兩種是JDBC驅(qū)動(dòng)器。一種是用JAVA外包的本地驅(qū)動(dòng)器；另一種是完全的JAVA驅(qū)動(dòng)器。具體要使用哪一種得根據(jù)JAVA布署的環(huán)境和應(yīng)用程序本身來(lái)定。
5.一些其他的經(jīng)驗(yàn)和技巧
(1) 使用局部變量。
(2) 避免在同一個(gè)類(lèi)中動(dòng)過(guò)調(diào)用函數(shù)或方法(get或set)來(lái)設(shè)置或調(diào)用變量。
(3) 避免在循環(huán)中生成同一個(gè)變量或調(diào)用同一個(gè)函數(shù)（參數(shù)變量也一樣）。
(4) 盡可能的使用static,final,private等關(guān)鍵字。
(5) 當(dāng)復(fù)制大量數(shù)據(jù)時(shí)，使用System.arraycopy()命令。
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。
下面西安西安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)，所以西安計(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，西安北大青鳥(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)槲靼瞛ava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。
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