一個(gè)很重要的課題。可能有些人覺得沒用，一些細(xì)小的地方有什么好修改的，改與不改對(duì)于代碼的運(yùn)行效率有什么影響呢？這個(gè)問題我是這么考慮的，就像大海里面的鯨魚一樣，它吃一條小蝦米有用嗎？沒用，但是，吃的小蝦米一多之后，鯨魚就被喂飽了。
代碼優(yōu)化也是一樣，如果項(xiàng)目著眼于盡快無BUG上線，那么此時(shí)可以抓大放小，代碼的細(xì)節(jié)可以不精打細(xì)磨；但是如果有足夠的時(shí)間開發(fā)、維護(hù)代碼，這時(shí)候就必須考慮每個(gè)可以優(yōu)化的細(xì)節(jié)了，一個(gè)一個(gè)細(xì)小的優(yōu)化點(diǎn)累積起來，對(duì)于代碼的運(yùn)行效率絕對(duì)是有提升的。
代碼優(yōu)化的目標(biāo)是
減小代碼的體積
提高代碼運(yùn)行的效率
帶有final修飾符的類是不可派生的。在Java核心API中，有許多應(yīng)用final的例子，例如java.lang.String，整個(gè)類都是final的。為類指定final修飾符可以讓類不可以被繼承，為方法指定final修飾符可以讓方法不可以被重寫。如果指定了一個(gè)類為final，則該類所有的方法都是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Java運(yùn)行期優(yōu)化。此舉能夠使性能平均提高50%。
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，生成過多的對(duì)象將會(huì)給程序的性能帶來很大的影響。
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)容就沒了，不需要額外的垃圾回收。
Java編程過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接、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)大的開銷，稍有不慎，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。
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
例如：
Stringstr="aaa";if(i ==1){list.add(str);}
建議替換為：
if(i ==1){Stringstr="aaa";list.add(str);}
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^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)該用來控制程序流程。
除非不得已。如果毫無理由地這么寫了，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出這種垃圾代碼來了。
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
可以通過類（這里指的不僅僅是上面的StringBuilder）的來設(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，無論何時(shí)只要StringBuilder達(dá)到它的大容量，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)帶來立竿見影的效果。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。
例如：
for(val=0;val<100000;val+=5){a =val*8;b =val/2;}
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，因此建議修改為：
for(val=0;val<100000;val+=5){a =val<<3;b =val>>1;}
移位操作雖然快，但是可能會(huì)使代碼不太好理解，因此最好加上相應(yīng)的注釋。
例如：
重慶分公司
重慶分公司
for(inti =1; i <= count; i++)
{Objectobj =newObject();}這種做法會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存中有count份Object對(duì)象引用存在，count很大的話，就耗費(fèi)內(nèi)存了，建議為改為：
Objectobj =null;for(inti =0; i <= count; i++) { obj =newObject(); }
這樣的話，內(nèi)存中只有一份Object對(duì)象引用，每次new Object()的時(shí)候，Object對(duì)象引用指向不同的Object罷了，但是內(nèi)存中只有一份，這樣就大大節(jié)省了內(nèi)存空間了。
因?yàn)檫@毫無意義，這樣只是定義了引用為static final，數(shù)組的內(nèi)容還是可以隨意改變的，將數(shù)組聲明為public更是一個(gè)安全漏洞，這意味著這個(gè)數(shù)組可以被外部類所改變。
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，簡(jiǎn)單來說，單例主要適用于以下三個(gè)方面：
（1）控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問
（2）控制實(shí)例的產(chǎn)生，以達(dá)到節(jié)約資源的目的
（3）控制數(shù)據(jù)的共享，在不建立直接關(guān)聯(lián)的條件下，讓多個(gè)不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實(shí)現(xiàn)通信
要知道，當(dāng)某個(gè)對(duì)象被定義為static的變量所引用，那么gc通常是不會(huì)回收這個(gè)對(duì)象所占有的堆內(nèi)存的，如：
publicclassA{privatestaticB b =newB();}
此時(shí)靜態(tài)變量b的生命周期與A類相同，如果A類不被卸載，那么引用B指向的B對(duì)象會(huì)常駐內(nèi)存，直到程序終止
為了清除不再活動(dòng)的會(huì)話，許多應(yīng)用服務(wù)器都有默認(rèn)的會(huì)話超時(shí)時(shí)間，一般為30分鐘。當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多的會(huì)話時(shí)，如果內(nèi)存不足，那么操作系統(tǒng)會(huì)把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤，應(yīng)用服務(wù)器也可能根據(jù)MRU（最近最頻繁使用）算法把部分不活躍的會(huì)話轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁盤，甚至可能拋出內(nèi)存不足的異常。如果會(huì)話要被轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁盤，那么必須要先被序列化，在大規(guī)模集群中，對(duì)對(duì)象進(jìn)行序列化的代價(jià)是很昂貴的。因此，當(dāng)會(huì)話不再需要時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)用HttpSession的invalidate()方法清除會(huì)話。
這是JDK推薦給用戶的。JDK API對(duì)于RandomAccess接口的解釋是：實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口用來表明其支持快速隨機(jī)訪問，此接口的主要目的是允許一般的算法更改其行為，從而將其應(yīng)用到隨機(jī)或連續(xù)訪問列表時(shí)能提供良好的性能。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口的類實(shí)例，假如是隨機(jī)訪問的，使用普通for循環(huán)效率將高于使用foreach循環(huán)；反過來，如果是順序訪問的，則使用Iterator會(huì)效率更高?？梢允褂妙愃迫缦碌拇a作判斷：
if(listinstanceofRandomAccess){for(int i =0; i iterator =list.iterable();while(iterator.hasNext()){iterator.next()}}
foreach循環(huán)的底層實(shí)現(xiàn)原理就是迭代器Iterator，參見Java語法糖1：可變長(zhǎng)度參數(shù)以及foreach循環(huán)原理。所以后半句”反過來，如果是順序訪問的，則使用Iterator會(huì)效率更高”的意思就是順序訪問的那些類實(shí)例，使用foreach循環(huán)去遍歷。
這點(diǎn)在多線程模塊中的synchronized鎖方法塊一文中已經(jīng)講得很清楚了，除非能確定一整個(gè)方法都是需要進(jìn)行同步的，否則盡量使用同步代碼塊，避免對(duì)那些不需要進(jìn)行同步的代碼也進(jìn)行了同步，影響了代碼執(zhí)行效率。
這樣在編譯期間就可以把這些內(nèi)容放入常量池中，避免運(yùn)行期間計(jì)算生成常量的值。另外，將常量的名字以大寫命名也可以方便區(qū)分出常量與變量
這毫無意義，如果代碼中出現(xiàn)”The value of the local variable i is not used”、”The import java.util is never used”，那么請(qǐng)刪除這些無用的內(nèi)容
關(guān)于，請(qǐng)參見反射。反射是Java提供給用戶一個(gè)很強(qiáng)大的功能，功能強(qiáng)大往往意味著效率不高。不建議在程序運(yùn)行過程中使用尤其是頻繁使用反射機(jī)制，特別是Method的invoke方法，如果確實(shí)有必要，一種建議性的做法是將那些需要通過反射加載的類在項(xiàng)目啟動(dòng)的時(shí)候通過反射實(shí)例化出一個(gè)對(duì)象并放入內(nèi)存—-用戶只關(guān)心和對(duì)端交互的時(shí)候獲取最快的響應(yīng)速度，并不關(guān)心對(duì)端的項(xiàng)目啟動(dòng)花多久時(shí)間。
這兩個(gè)池都是用于重用對(duì)象的，前者可以避免頻繁地打開和關(guān)閉連接，后者可以避免頻繁地創(chuàng)建和銷毀線程
帶緩沖的輸入輸出流，即BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream，這可以極大地提升IO效率
這個(gè)，理解ArrayList和LinkedList的原理就知道了
public方法即對(duì)外提供的方法，如果給這些方法太多形參的話主要有兩點(diǎn)壞處：
1、違反了面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，Java講求一切都是對(duì)象，太多的形參，和面向?qū)ο蟮木幊趟枷氩⒉黄鹾?/p>
至于這個(gè)”太多”指的是多少個(gè)，3、4個(gè)吧。比如我們用JDBC寫一個(gè)insertStudentInfo方法，有10個(gè)學(xué)生信息字段要插如Student表中，可以把這10個(gè)參數(shù)封裝在一個(gè)實(shí)體類中，作為insert方法的形參。
這是一個(gè)比較常見的小技巧了，如果有以下代碼：
String str ="123";
if(str.equals("123")) {...}建議修改為：
String str ="123";
if("123".equals(str)){
...
}這么做主要是可以避免空指針異常
平時(shí)有人問，”if (i == 1)”和”if (1== i)”有沒有區(qū)別，這就要從C/C++講起。
在C/C++中，”if (i == 1)”判斷條件成立，是以0與非0為基準(zhǔn)的，0表示false，非0表示true，如果有這么一段代碼：
int i =2;
if(i ==1){
...
}else{
...
}C/C++判斷”i==1″不成立，所以以0表示，即false。但是如果：
int i =2;if(i =1) {...}else{...}
萬一程序員一個(gè)不小心，把”if (i == 1)”寫成”if (i = 1)”，這樣就有問題了。在if之內(nèi)將i賦值為1，if判斷里面的內(nèi)容非0，返回的就是true了，但是明明i為2，比較的值是1，應(yīng)該返回的false。這種情況在C/C++的開發(fā)中是很可能發(fā)生的并且會(huì)導(dǎo)致一些難以理解的錯(cuò)誤產(chǎn)生，所以，為了避免開發(fā)者在if語句中不正確的賦值操作，建議將if語句寫為：
int i =2;if(1== i) {...}else{...}
這樣，即使開發(fā)者不小心寫成了”1 = i”，C/C++編譯器也可以第一時(shí)間檢查出來，因?yàn)槲覀兛梢詫?duì)一個(gè)變量賦值i為1，但是不能對(duì)一個(gè)常量賦值1為i。
但是，在Java中，C/C++這種”if (i = 1)”的語法是不可能出現(xiàn)的，因?yàn)橐坏懥诉@種語法，Java就會(huì)編譯報(bào)錯(cuò)”Type mismatch: cannot convert from int to boolean”。但是，盡管Java的”if (i == 1)”和”if (1 == i)”在語義上沒有任何區(qū)別，但是從閱讀習(xí)慣上講，建議使用前者會(huì)更好些。
看一下對(duì)數(shù)組使用toString()打印出來的是什么：
public static void main(String[] args){
int[]is=newint[]{1,2,3};
System.out.println(is.toString());}結(jié)果是：
[I@18a992f
本意是想打印出數(shù)組內(nèi)容，卻有可能因?yàn)閿?shù)組引用is為空而導(dǎo)致空指針異常。不過雖然對(duì)數(shù)組toString()沒有意義，但是對(duì)集合toString()是可以打印出集合里面的內(nèi)容的，因?yàn)榧系母割怉bstractCollections重寫了Object的toString()方法。
這絕不會(huì)得到想要的結(jié)果：
public static void main(String[] args){
long l =12345678901234L;
int i = (int) l;
System.out.println(i);}我們可能期望得到其中的某幾位，但是結(jié)果卻是：
1942892530
解釋一下。Java中l(wèi)ong是8個(gè)字節(jié)64位的，所以12345678901234在計(jì)算機(jī)中的表示應(yīng)該是：
0000 0000 0000 0000 0000 1011 0011 1010 0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010
一個(gè)int型數(shù)據(jù)是4個(gè)字節(jié)32位的，從低位取出上面這串二進(jìn)制數(shù)據(jù)的前32位是：
0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010
這串二進(jìn)制表示為十進(jìn)制1942892530，所以就是我們上面的控制臺(tái)上輸出的內(nèi)容。從這個(gè)例子上還能順便得到兩個(gè)結(jié)論：
1、整型默認(rèn)的數(shù)據(jù)類型是int，long l = 12345678901234L，這個(gè)數(shù)字已經(jīng)超出了int的范圍了，所以最后有一個(gè)L，表示這是一個(gè)long型數(shù)。順便，浮點(diǎn)型的默認(rèn)類型是double，所以定義float的時(shí)候要寫成””float f = 3.5f”
如果一個(gè)集合類是公用的（也就是說不是方法里面的屬性），那么這個(gè)集合里面的元素是不會(huì)自動(dòng)釋放的，因?yàn)槭冀K有引用指向它們。所以，如果公用集合里面的某些數(shù)據(jù)不使用而不去remove掉它們，那么將會(huì)造成這個(gè)公用集合不斷增大，使得系統(tǒng)有內(nèi)存泄露的隱患。
把一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為一般有三種方式，我有一個(gè)Integer型數(shù)據(jù)i，可以使用i.toString()、String.valueOf(i)、i+””三種方式，三種方式的效率如何，看一個(gè)測(cè)試：
public static void main(String[] args){
int loopTime =50000;
Integer i =0;
long startTime = System.currentTimeMillis();
for(intj =0; j < loopTime; j++)
{String str = String.valueOf(i);}
System.out.println("String.valueOf()："+ (System.currentTimeMillis() - startTime) +"ms");
startTime = System.currentTimeMillis();
for(intj =0; j < loopTime; j++){
String str = i.toString();}
System.out.println("Integer.toString()："+ (System.currentTimeMillis() - startTime) +"ms");
startTime = System.currentTimeMillis();
for(intj =0; j < loopTime; j++){String str = i +"";}
System.out.println("i + ""："+ (System.currentTimeMillis() - startTime) +"ms");}運(yùn)行結(jié)果為：
String.valueOf()：11ms Integer.toString()：5ms i +""：25ms
所以以后遇到把一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為String的時(shí)候，優(yōu)先考慮使用toString()方法。至于為什么，很簡(jiǎn)單：
1、String.valueOf()方法底層調(diào)用了Integer.toString()方法，但是會(huì)在調(diào)用前做空判斷
2、Integer.toString()方法就不說了，直接調(diào)用了
三者對(duì)比下來，明顯是2最快、1次之、3最慢
遍歷Map的方式有很多，通常場(chǎng)景下我們需要的是遍歷Map中的Key和Value，那么推薦使用的、效率最高的方式是：
public static void main(String[] args){
HashMap hm =newHashMap();
hm.put("111","222");
Set> entrySet = hm.entrySet();
Iterator> iter = entrySet.iterator();
while (iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = iter.next();
System.out.println(entry.getKey() + "" + entry.getValue());
}
}如果你只是想遍歷一下這個(gè)Map的key值，那用”Set keySet = hm.keySet();”會(huì)比較合適一些
意思是，比如我有這么一段代碼：
try{XXX.close();YYY.close();}catch (Exception e){...}
建議修改為：
try{ XXX.close(); }catch (Exception e) {...}try{ YYY.close(); }catch (Exception e) {...}
雖然有些麻煩，卻能避免資源泄露。我想，如果沒有修改過的代碼，萬一XXX.close()拋異常了，那么就進(jìn)入了cath塊中了，YYY.close()不會(huì)執(zhí)行，YYY這塊資源就不會(huì)回收了，一直占用著，這樣的代碼一多，是可能引起資源句柄泄露的。而改為上面的寫法之后，就保證了無論如何XXX和YYY都會(huì)被close掉。
針對(duì)于上面所涉及到的知識(shí)點(diǎn)我總結(jié)出了有1到5年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的程序員在面試中涉及到的絕大部分架構(gòu)面試題及答案做成了文檔和架構(gòu)視頻資料免費(fèi)分享給大家（包括Dubbo、Redis、Netty、zookeeper、Spring cloud、分布式、高并發(fā)等架構(gòu)技術(shù)資料），希望能幫助到您面試前的復(fù)習(xí)且找到一個(gè)好的工作，也節(jié)省大家在網(wǎng)上搜索資料的時(shí)間來學(xué)習(xí)，也可以關(guān)注我一下以后會(huì)有更多干貨分享。
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