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Java程式設計效能優化技巧有哪些

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效能優化大部分都是在時間、效率、程式碼結構層次等方面的權衡,下面內容由小編為大家介紹Java程式設計效能優化技巧,供大家參考!

Java程式設計效能優化技巧有哪些

  1.儘量在合適的場合使用單例

使用單例可以減輕載入的負擔,縮短載入的時間,提高載入的效率,但並不是所有地方都適用於單例,簡單來說,單例主要適用於以下三個方面:

第一,控制資源的使用,通過執行緒同步來控制資源的併發訪問;

第二,控制例項的產生,以達到節約資源的目的;

第三,控制資料共享,在不建立直接關聯的條件下,讓多個不相關的程序或執行緒之間實現通訊。

  2.儘量避免隨意使用靜態變數

要知道,當某個物件被定義為static變數所引用,那麼GC通常是不會回收這個物件所佔有的記憶體,如:

此時靜態變數b的生命週期與A類同步,如果A類不會解除安裝,那麼b物件會常駐記憶體,直到程式終止。

  3.儘量避免過多過常的建立Java物件

儘量避免在經常呼叫的方法,迴圈中new物件,由於系統不僅要花費時間來建立物件,而且還要花時間對這些物件進行垃圾回收和處理,在我們可以控制的範圍內,最大限度的重用物件,最好能用基本的資料型別或陣列來替代物件。

  4.儘量使用final修飾符

帶有final修飾符的類是不可派生的。在JAVA核心API中,有許多應用final的例子,例如ng,為String類指定final防止了使用者覆蓋length方法。另外,如果一個類是final的,則該類所有方法都是final的。java編譯器會尋找機會內聯(inline)所有的final方法(這和具體的編譯器實現有關)。此舉能夠使效能平均提高50%。

如:讓訪問例項內變數的getter/setter方法變成”final:

簡單的getter/setter方法應該被置成final,這會告訴編譯器,這個方法不會被過載,所以,可以變成”inlined”,例子:

  5.儘量使用區域性變數

呼叫方法時傳遞的引數以及在呼叫中建立的臨時變數都儲存在棧(Stack)中,速度較快。其他變數,如靜態變數,例項變數等,都在堆(Heap)中建立,速度較慢。

  6.儘量處理好包裝型別和基本型別兩者的使用場所

雖然包裝型別和基本型別在使用過程中是可以相互轉換,但它們兩者所產生的記憶體區域是完全不同的,基本型別資料產生和處理都在棧中處理,包裝型別是物件,是在堆中產生例項。在集合類物件,有物件方面需要的處理適用包裝型別,其他的處理提倡使用基本型別。

  7.慎用synchronized,儘量減小synchronize的方法

都知道,實現同步是要很大的系統開銷作為代價的,甚至可能造成死鎖,所以儘量避免無謂的同步控制。synchronize方法被呼叫時,直接會把當前物件鎖 了,在方法執行完之前其他執行緒無法呼叫當前物件的其他方法。所以synchronize的方法儘量小,並且應儘量使用方法同步代替程式碼塊同步。

  8.儘量不要使用finalize方法

實際上,將資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇,由於GC的工作量很大,尤其是回收Young代記憶體時,大都會引起應用程式暫停,所以再選擇使用finalize方法進行資源清理,會導致GC負擔更大,程式執行效率更差。

  9.儘量使用基本資料型別代替物件

String str = “hello”;

上面這種方式會建立一個“hello”字串,而且JVM的字元快取池還會快取這個字串;

String str = new String(“hello”);

此時程式除建立字串外,str所引用的String物件底層還包含一個char陣列,這個char陣列依次存放了h,e,l,l,o

  10.多執行緒在未發生執行緒安全前提下應儘量使用HashMap、ArrayList

HashTable、Vector等使用了同步機制,降低了效能。

  11.儘量合理的建立HashMap

當你要建立一個比較大的hashMap時,充分利用這個建構函式

避免HashMap多次進行了hash重構,擴容是一件很耗費效能的事,在預設中initialCapacity只有16,而loadFactor是 0.75,需要多大的容量,你最好能準確的估計你所需要的最佳大小,同樣的Hashtable,Vectors也是一樣的道理。

  12.儘量減少對變數的重複計算

如:應該改為

並且在迴圈中應該避免使用複雜的表示式,在迴圈中,迴圈條件會被反覆計算,如果不使用複雜表示式,而使迴圈條件值不變的話,程式將會執行的更快。

  13.儘量避免不必要的建立

如:應該改為

  14 儘量在finally塊中釋放資源

程式中使用到的資源應當被釋放,以避免資源洩漏。這最好在finally塊中去做。不管程式執行的結果如何,finally塊總是會執行的,以確保資源的正確關閉。

  15.儘量使用移位來代替’a/b’的操作

“/”是一個代價很高的操作,使用移位的操作將會更快和更有效

  16.儘量確定StringBuffer的容量

StringBuffer 的構造器會建立一個預設大小(通常是16)的字元陣列。在使用中,如果超出這個大小,就會重新分配記憶體,建立一個更大的陣列,並將原先的陣列複製過來,再 丟棄舊的陣列。在大多數情況下,你可以在建立 StringBuffer的時候指定大小,這樣就避免了在容量不夠的時候自動增長,以提高效能。

  17.儘量早釋放無用物件的引用

大部分時,方法區域性引用變數所引用的物件 會隨著方法結束而變成垃圾,因此,大部分時候程式無需將區域性,引用變數顯式設為null。例如:

上面這個就沒必要了,隨著方法test的執行完成,程式中obj引用變數的作用域就結束了。但是如果是改成下面:

這時候就有必要將obj賦值為null,可以儘早的釋放對Object物件的引用。

  18.儘量避免使用二維陣列

二維資料佔用的記憶體空間比一維陣列多得多,大概10倍以上。

  19.儘量避免使用split

除非是必須的,否則應該避免使用split,split由於支援正則表示式,所以效率比較低,如果是頻繁的幾十,幾百萬的呼叫將會耗費大量資源,如果確實需要頻繁的呼叫split,可以考慮使用apache的t(string,char),頻繁split的可以快取結果。

  yList & LinkedList

一個是線性表,一個是連結串列,一句話,隨機查詢儘量使用ArrayList,ArrayList優於LinkedList,LinkedList還要移動指標,新增刪除的操作LinkedList優於ArrayList,ArrayList還要移動資料,不過這是理論性分析,事實未必如此,重要的是理解好2者得資料結構,對症下藥。

  21.儘量使用ycopy 代替通過來迴圈複製陣列

ycopy 要比通過迴圈來複制陣列快的多

  22.儘量快取經常使用的物件

儘可能將經常使用的物件進行快取,可以使用陣列,或HashMap的容器來進行快取,但這種方式可能導致系統佔用過多的快取,效能下降,推薦可以使用一些第三方的開源工具,如EhCache,Oscache進行快取,他們基本都實現了FIFO/FLU等快取演算法。

  23.儘量避免非常大的記憶體分配

有時候問題不是由當時的堆狀態造成的,而是因為分配失敗造成的。分配的記憶體塊都必須是連續的,而隨著堆越來越滿,找到較大的連續塊越來越困難。

  24.慎用異常

當建立一個異常時,需要收集一個棧跟蹤(stack track),這個棧跟蹤用於描述異常是在何處建立的`。構建這些棧跟蹤時需要為執行時棧做一份快照,正是這一部分開銷很大。當需要建立一個Exception時,JVM 不得不說:先別動,我想就您現在的樣子存一份快照,所以暫時停止入棧和出棧操作。棧跟蹤不只包含執行時棧中的一兩個元素,而是包含這個棧中的每一個元素。

如果您建立一個 Exception ,就得付出代價。好在捕獲異常開銷不大,因此可以使用 try-catch 將核心內容包起來。從技術上講,您甚至可以隨意地丟擲異常,而不用花費很大的代價。招致效能損失的並不是 throw 操作——儘管在沒有預先建立異常的情況下就丟擲異常是有點不尋常。真正要花代價的是建立異常。幸運的是,好的程式設計習慣已教會我們,不應該不管三七二十一就丟擲異常。異常是為異常的情況而設計的,使用時也應該牢記這一原則。

  25.儘量重用物件

特別是String物件的使用中,出現字串連線情況時應使用StringBuffer代替,由於系統不僅要花時間生成物件,以後可能還需要花時間對這些物件進行垃圾回收和處理。因此生成過多的物件將會給程式的效能帶來很大的影響。

  26.不要重複初始化變數

預設情況下,呼叫類的建構函式時,java會把變數初始化成確定的值,所有的物件被設定成null,整數變數設定成0,float和double變數設定成0.0,邏輯值設定成false。當一個類從另一個類派生時,這一點尤其應該注意,因為用new關鍵字建立一個物件時,建構函式鏈中的所有建構函式都會被自動呼叫。

這裡有個注意,給成員變數設定初始值但需要呼叫其他方法的時候,最好放在一個方法比如initXXX中,因為直接呼叫某方法賦值可能會因為類尚未初始化而拋空指標異常,如:public int state = tate;

  27.在java+Oracle的應用系統開發中

在java+Oracle的應用系統開發中,java中內嵌的SQL語言應儘量使用大寫形式,以減少Oracle解析器的解析負擔。

  28.I/O流操作

在java程式設計過程中,進行資料庫連線,I/O流操作,在使用完畢後,及時關閉以釋放資源。因為對這些大物件的操作會造成系統大的開銷。

  29.建立物件會消耗系統的大量記憶體

過分的建立物件會消耗系統的大量記憶體,嚴重時,會導致記憶體洩漏,因此,保證過期的物件的及時回收具有重要意義。JVM的GC並非十分智慧,因此建議在物件使用完畢後,手動設定成null。

  30.在使用同步機制時

在使用同步機制時,應儘量使用方法同步代替程式碼塊同步。

  31.不要在迴圈中使用Try/Catch語句,應把Try/Catch放在迴圈最外層

Error是獲取系統錯誤的類,或者說是虛擬機器錯誤的類。不是所有的錯誤Exception都能獲取到的,虛擬機器報錯Exception就獲取不到,必須用Error獲取。

  32.通過StringBuffer的建構函式來設定他的初始化容量,可以明顯提升效能

StringBuffer的預設容量為16,當StringBuffer的容量達到最大容量時,她會將自身容量增加到當前的2倍+2,也就是2*n+2。無論何時,只要StringBuffer到達她的最大容量,她就不得不建立一個新的物件陣列,然後複製舊的物件陣列,這會浪費很多時間。所以給StringBuffer設定一個合理的初始化容量值,是很有必要的!

  33.合理使用or

Vector與StringBuffer類似,每次擴充套件容量時,所有現有元素都要賦值到新的儲存空間中。Vector的預設儲存能力為10個元素,擴容加倍。

(index,obj) 這個方法可以將元素obj插入到index位置,但index以及之後的元素依次都要向下移動一個位置(將其索引加 1)。 除非必要,否則對效能不利。同樣規則適用於remove(int index)方法,移除此向量中指定位置的元素。將所有後續元素左移(將其索引減 1)。返回此向量中移除的元素。所以刪除vector最後一個元素要比刪除第1個元素開銷低很多。刪除所有元素最好用removeAllElements方法。

如果要刪除vector裡的一個元素可以使用 ve(obj);而不必自己檢索元素位置,再刪除,如int index = indexOf(obj);ve(index);

  34.不用new關鍵字建立物件的例項

用new關鍵詞建立類的例項時,建構函式鏈中的所有建構函式都會被自動呼叫。但如果一個物件實現了Cloneable介面,我們可以呼叫她的clone方法。clone方法不會呼叫任何類建構函式。

下面是Factory模式的一個典型實現:

  Map的遍歷

利用雜湊值取出相應的Entry做比較得到結果,取得entry的值之後直接取key和value。