Java代碼的42種優(yōu)化

前言：
說(shuō)到代碼優(yōu)化，也許一個(gè)兩個(gè)的優(yōu)化，對(duì)于提升代碼的運(yùn)行效率意義不大，但是只要處處都能注意代碼優(yōu)化，總體來(lái)說(shuō)對(duì)于提升代碼的運(yùn)行效率就很有用了。

這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，在現(xiàn)在看來(lái)，是要進(jìn)行代碼優(yōu)化的一個(gè)原因，但不全對(duì)。在機(jī)械工藝發(fā)展的今天，服務(wù)器動(dòng)輒8核、16核，64位CPU，代碼執(zhí)行效率非常高，StringBuilder替換StringBuffer、ArrayList替換Vector，對(duì)于代碼運(yùn)行效率的提升是微乎其微的，即使是項(xiàng)目中的每個(gè)點(diǎn)都注意到了，代碼運(yùn)行也看不出什么明顯的變化。

代碼優(yōu)化的最重要的作用應(yīng)該是：避免未知的錯(cuò)誤。在代碼上線(xiàn)運(yùn)行的過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)很多我們意想不到的錯(cuò)誤，因?yàn)榫€(xiàn)上環(huán)境和開(kāi)發(fā)環(huán)境是非常不同的，錯(cuò)誤定位到最后往往是一個(gè)非常小的原因。然而為了解決這個(gè)錯(cuò)誤，我們需要先自驗(yàn)證、再打包出待替換的class文件、暫停業(yè)務(wù)并重啟，對(duì)于一個(gè)成熟的項(xiàng)目而言，最后一條其實(shí)影響是非常大的，這意味著這段時(shí)間用戶(hù)無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)應(yīng)用。因此，在寫(xiě)代碼的時(shí)候，從源頭開(kāi)始注意各種細(xì)節(jié)，權(quán)衡并使用最優(yōu)的選擇，將會(huì)很大程度上避免出現(xiàn)未知的錯(cuò)誤，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看也極大的降低了工作量。

代碼優(yōu)化的目標(biāo)是：

1、減小代碼的體積

2、提高代碼運(yùn)行的效率

代碼優(yōu)化細(xì)節(jié)

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：

1 for (int i = 0; i < list.size(); i++)

2 {...}

建議替換為：

1 for (int i = 0, length = list.size(); i < length; i++)

2 {...}

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：

3 String str = "aaa";if (i == 1)

4 {

5 　　list.add(str);

6 }

建議替換為：

7 if (i == 1)

8 {

9 　　String str = "aaa";

10 　　list.add(str);

11 }

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、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：

StringBuilder()　　　　　　// 默認(rèn)分配16個(gè)字符的空間

StringBuilder(int size)　　// 默認(rèn)分配size個(gè)字符的空間

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）的構(gòu)造函數(shù)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：

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

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。

9、當(dāng)復(fù)制大量數(shù)據(jù)時(shí)

使用System.arraycopy()命令

10、乘法和除法使用移位操作

例如：

12 for (val = 0; val < 100000; val += 5)

13 {

14 　　a = val * 8;

15 　　b = val / 2;

16 }

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：

17 for (val = 0; val < 100000; val += 5)

18 {

19 　　a = val << 3;

20 　　b = val >> 1;

21 }

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。

11、循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對(duì)象引用

例如：

22 for (int i = 1; i <= count; i++)

23 {

24     Object obj = new Object();   

25 }

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(huà)，就耗費(fèi)內(nèi)存了，建議為改為：

26 Object obj = null;for (int i = 0; i <= count; i++)

27 {

28     obj = new Object();

29 }

這樣的話(huà)，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。

12、基于效率和類(lèi)型檢查的考慮，應(yīng)該盡可能使用array，無(wú)法確定數(shù)組大小時(shí)才使用ArrayList

13、盡量使用HashMap、ArrayList、StringBuilder

除非線(xiàn)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)

14、不要將數(shù)組聲明為public static final

因?yàn)檫@毫無(wú)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(lèi)所改變

15、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，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，單例主要適用于以下三個(gè)方面：

1、控制資源的使用，通過(guò)線(xiàn)程同步來(lái)控制資源的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)；

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(xiàn)程之間實(shí)現(xiàn)通信。

16、盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

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：

30 public class A

31 {

32     private static B b = new B();  

33 }

此時(shí)靜態(tài)變量b的生命周期與A類(lèi)相同，如果A類(lèi)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

17、及時(shí)清除不再需要的會(huì)話(huà)

為了清除不再活動(dòng)的會(huì)話(huà)，許多應(yīng)用服務(wù)器都有默認(rèn)的會(huì)話(huà)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(huà)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(pán)，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(huà)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁盤(pán)，甚至可能拋出內(nèi)存不足的異常。如果會(huì)話(huà)要被轉(zhuǎn)儲(chǔ)到磁盤(pán)，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(huà)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(huà)。

18、實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口的集合比如ArrayList，應(yīng)當(dāng)使用最普通的for循環(huán)而不是foreach循環(huán)來(lái)遍歷

這是JDK推薦給用戶(hù)的。JDK API對(duì)于RandomAccess接口的解釋是：實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口用來(lái)表明其支持快速隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)，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(fǎng)問(wèn)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(lèi)實(shí)例，假如是隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)的，使用普通for循環(huán)效率將高于使用foreach循環(huán)；反過(guò)來(lái)，如果是順序訪(fǎng)問(wèn)的，則使用Iterator會(huì)效率更高?？梢允褂妙?lèi)似如下的代碼作判斷：

34 if (list instanceof RandomAccess)

35 {

36     for (int i = 0; i < list.size(); i++){}

37 }else

38 {

39     Iterator<?> iterator = list.iterable();

40     while (iterator.hasNext()){iterator.next()}

41 }

foreach循環(huán)的底層實(shí)現(xiàn)原理就是迭代器Iterator，參見(jiàn)Java語(yǔ)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(guò)來(lái)，如果是順序訪(fǎng)問(wèn)的，則使用Iterator會(huì)效率更高"的意思就是順序訪(fǎng)問(wèn)的那些類(lèi)實(shí)例，使用foreach循環(huán)去遍歷。

19、使用同步代碼塊替代同步方法

這點(diǎn)在多線(xiàn)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。

20、將常量聲明為static final，并以大寫(xiě)命名

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(xiě)命名也可以方便區(qū)分出常量與變量

21、不要?jiǎng)?chuàng)建一些不使用的對(duì)象，不要導(dǎo)入一些不使用的類(lèi)

這毫無(wú)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(wú)用的內(nèi)容

22、程序運(yùn)行過(guò)程中避免使用反射

關(guān)于，請(qǐng)參見(jiàn)反射。反射是Java提供給用戶(hù)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(guò)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(guò)反射加載的類(lèi)在項(xiàng)目啟動(dòng)的時(shí)候通過(guò)反射實(shí)例化出一個(gè)對(duì)象并放入內(nèi)存----用戶(hù)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。

23、使用數(shù)據(jù)庫(kù)連接池和線(xiàn)程池

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(kāi)和關(guān)閉連接，后者可以避免頻繁地創(chuàng)建和銷(xiāo)毀線(xiàn)程

24、使用帶緩沖的輸入輸出流進(jìn)行IO操作

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

25、順序插入和隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)比較多的場(chǎng)景

使用ArrayList，元素刪除和中間插入比較多的場(chǎng)景使用LinkedList，這個(gè)，理解ArrayList和LinkedList的原理就知道了

26、不要讓public方法中有太多的形參

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(huà)主要有兩點(diǎn)壞處：

違反了面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄琂ava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>

參數(shù)太多勢(shì)必導(dǎo)致方法調(diào)用的出錯(cuò)概率增加

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(xiě)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(lèi)中，作為insert方法的形參

27、字符串變量和字符串常量equals的時(shí)候?qū)⒆址Ａ繉?xiě)在前面

這是一個(gè)比較常見(jiàn)的小技巧了，如果有以下代碼：

42 String str = "123";if (str.equals("123"))

43 {

    ...

}

建議修改為：

44 String str = "123";if ("123".equals(str))

45 {

46     ...

47 }

這么做主要是可以避免空指針異常

28、請(qǐng)知道，在java中if (i == 1)和if (1 == i)

是沒(méi)有區(qū)別的，但從閱讀習(xí)慣上講，建議使用前者，平時(shí)有人問(wèn)，"if (i == 1)"和"if (1== i)"有沒(méi)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：

48 int i = 2;if (i == 1)

49 {

50     ...

51 }else

52 {

53     ...

54 }

C/C++判斷"i==1"不成立，所以以0表示，即false。但是如果：

55 int i = 2;if (i = 1)

56 {

57     ...

58 }else

59 {

60     ...

61 }

萬(wàn)一程序員一個(gè)不小心，把"if (i == 1)"寫(xiě)成"if (i = 1)"，這樣就有問(wèn)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(kāi)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(kāi)發(fā)者在if語(yǔ)句中不正確的賦值操作，建議將if語(yǔ)句寫(xiě)為：

62 int i = 2;if (1 == i)

63 {

64     ...

65 }else

66 {

67     ...

68 }

這樣，即使開(kāi)發(fā)者不小心寫(xiě)成了"1 = i"，C/C++編譯器也可以第一時(shí)間檢查出來(lái)，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(yǔ)法是不可能出現(xiàn)的，因?yàn)橐坏?xiě)了這種語(yǔ)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(yǔ)義上沒(méi)有任何區(qū)別，從閱讀習(xí)慣上講，建議使用前者會(huì)更好些。

29、不要對(duì)數(shù)組使用toString()方法

看一下對(duì)數(shù)組使用toString()打印出來(lái)的是什么：

69 public static void main(String[] args)

70 {

71     int[] is = new int[]{1, 2, 3};

72     System.out.println(is.toString());

73 }

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(guò)雖然對(duì)數(shù)組toString()沒(méi)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?lèi)AbstractCollections<E>重寫(xiě)了Object的toString()方法。

30、不要對(duì)超出范圍的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型做向下強(qiáng)制轉(zhuǎn)型

這絕不會(huì)得到想要的結(jié)果：

74 public static void main(String[] args)

75 {

76     long l = 12345678901234L;

77     int i = (int)l;

78     System.out.println(i);

79 }

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(lèi)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(lèi)型是double，所以定義float的時(shí)候要寫(xiě)成""float f = 3.5f"

2、接下來(lái)再寫(xiě)一句"int ii = l + i;"會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)閘ong + int是一個(gè)long，不能賦值給int

31、公用的集合類(lèi)中不使用的數(shù)據(jù)一定要及時(shí)remove掉

如果一個(gè)集合類(lèi)是公用的（也就是說(shuō)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。

32、把一個(gè)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)為字符串，基本數(shù)據(jù)類(lèi)型.toString()是最快的方式、String.valueOf(數(shù)據(jù))次之、數(shù)據(jù)+""最慢

把一個(gè)基本數(shù)據(jù)類(lèi)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：

80 public static void main(String[] args)

81 {

82     int loopTime = 50000;

83     Integer i = 0;

84     long startTime = System.currentTimeMillis();

85     for (int j = 0; j < loopTime; j++)

86     {

87         String str = String.valueOf(i);

88     }   

89     System.out.println("String.valueOf()：" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");

90     startTime = System.currentTimeMillis();

91     for (int j = 0; j < loopTime; j++)

92     {

93         String str = i.toString();

94     }   

95     System.out.println("Integer.toString()：" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");

96     startTime = System.currentTimeMillis();

97     for (int j = 0; j < loopTime; j++)

98     {

99         String str = i + "";

100     }   

101     System.out.println("i + \"\"：" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms");

102 }

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(lèi)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：

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

Integer.toString()方法就不說(shuō)了，直接調(diào)用了

i + ""底層使用了StringBuilder實(shí)現(xiàn)，先用append方法拼接，再用toString()方法獲取字符串

三者對(duì)比下來(lái)，明顯是2最快、1次之、3最慢

33、使用最有效率的方式去遍歷Map

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：

103 public static void main(String[] args)

104 {

105     HashMap<String, String> hm = new HashMap<String, String>();

106     hm.put("111", "222");

107         

108     Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = hm.entrySet();

109     Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = entrySet.iterator();

110     while (iter.hasNext())

111     {

112         Map.Entry<String, String> entry = iter.next();

113         System.out.println(entry.getKey() + "\t" + entry.getValue());

114     }

115 }

如果你只是想遍歷一下這個(gè)Map的key值，那用"Set<String> keySet = hm.keySet();"會(huì)比較合適一些

34、對(duì)資源的close()建議分開(kāi)操作

意思是，比如我有這么一段代碼：

116 try

117 {

118     XXX.close();

119     YYY.close();

120 }catch (Exception e)

121 {

122     ...

123 }

建議修改為：

124 try

125 {

126     XXX.close();

127 }catch (Exception e)

128 {

129     ...

130 }try

131 {

132     YYY.close();

133 }catch (Exception e)

134 {

135     ...

136 }

雖然有些麻煩，卻能避免資源泄露。我們想，如果沒(méi)有修改過(guò)的代碼，萬(wàn)一XXX.close()拋異常了，那么就進(jìn)入了catch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。而改為下面的寫(xiě)法之后，就保證了無(wú)論如何XXX和YYY都會(huì)被close掉

35、對(duì)于ThreadLocal使用前或者使用后一定要先remove

當(dāng)前基本所有的項(xiàng)目都使用了線(xiàn)程池技術(shù)，這非常好，可以動(dòng)態(tài)配置線(xiàn)程數(shù)、可以重用線(xiàn)程。

然而，如果你在項(xiàng)目中使用到了ThreadLocal，一定要記得使用前或者使用后remove一下。這是因?yàn)樯厦嫣岬搅司€(xiàn)程池技術(shù)做的是一個(gè)線(xiàn)程重用，這意味著代碼運(yùn)行過(guò)程中，一條線(xiàn)程使用完畢，并不會(huì)被銷(xiāo)毀而是等待下一次的使用。我們看一下Thread類(lèi)中，持有ThreadLocal.ThreadLocalMap的引用：

/* ThreadLocal values pertaining to this thread. This map is maintained

* by the ThreadLocal class. */

ThreadLocal.ThreadLocalMap threadLocals = null;

線(xiàn)程不銷(xiāo)毀意味著上條線(xiàn)程set的ThreadLocal.ThreadLocalMap中的數(shù)據(jù)依然存在，那么在下一條線(xiàn)程重用這個(gè)Thread的時(shí)候，很可能get到的是上條線(xiàn)程set的數(shù)據(jù)而不是自己想要的內(nèi)容。

這個(gè)問(wèn)題非常隱晦，一旦出現(xiàn)這個(gè)原因?qū)е碌腻e(cuò)誤，沒(méi)有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)或者沒(méi)有扎實(shí)的基礎(chǔ)非常難發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，因此在寫(xiě)代碼的時(shí)候就要注意這一點(diǎn)，這將給你后續(xù)減少很多的工作量。

36、long或者Long初始賦值

使用大寫(xiě)的L而不是小寫(xiě)的l，因?yàn)樽帜竘極易與數(shù)字1混淆，這個(gè)點(diǎn)非常細(xì)節(jié)，值得注意

37、所有重寫(xiě)的方法必須保留@Override注解

這么做有三個(gè)原因：

（1）清楚地可以知道這個(gè)方法由父類(lèi)繼承而來(lái)；

（2）getObject()和get0bject()方法，前者第四個(gè)字母是"O"，后者第四個(gè)子母是"0"，加了@Override注解可以馬上判斷是否重寫(xiě)成功；

（3）在抽象類(lèi)中對(duì)方法簽名進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)類(lèi)會(huì)馬上報(bào)出編譯錯(cuò)誤。

38、推薦使用JDK7中新引入的Objects工具類(lèi)來(lái)進(jìn)行對(duì)象的equals比較，直接a.equals(b)，有空指針異常的風(fēng)險(xiǎn)

39、循環(huán)體內(nèi)不要使用"+"進(jìn)行字符串拼接

直接使用StringBuilder不斷append，說(shuō)一下不使用"+"進(jìn)行字符串拼接的原因，假如我有一個(gè)方法：

137 public String appendStr(String oriStr, String... appendStrs) {

138     if (appendStrs == null || appendStrs.length == 0) {

139         return oriStr;

140     }

141         

142     for (String appendStr : appendStrs) {

143         oriStr += appendStr;

144     }

145         

146     return oriStr;

147 }

將這段代碼編譯之后的.class文件，使用javap -c進(jìn)行反編譯一下，截取關(guān)鍵的一部分：

意思就是每次虛擬機(jī)碰到"+"這個(gè)操作符對(duì)字符串進(jìn)行拼接的時(shí)候，會(huì)new出一個(gè)StringBuilder，然后調(diào)用append方法，最后調(diào)用toString()方法轉(zhuǎn)換字符串賦值給oriStr對(duì)象，即循環(huán)多少次，就會(huì)new出多少個(gè)StringBuilder()來(lái)，這對(duì)于內(nèi)存是一種浪費(fèi)。

40、不捕獲Java類(lèi)庫(kù)中定義的繼承自RuntimeException的運(yùn)行時(shí)異常類(lèi)

異常處理效率低，RuntimeException的運(yùn)行時(shí)異常類(lèi)，其中絕大多數(shù)完全可以由程序員來(lái)規(guī)避，比如：

ArithmeticException可以通過(guò)判斷除數(shù)是否為空來(lái)規(guī)避

NullPointerException可以通過(guò)判斷對(duì)象是否為空來(lái)規(guī)避

IndexOutOfBoundsException可以通過(guò)判斷數(shù)組/字符串長(zhǎng)度來(lái)規(guī)避

ClassCastException可以通過(guò)instanceof關(guān)鍵字來(lái)規(guī)避

ConcurrentModificationException可以使用迭代器來(lái)規(guī)避

41、避免Random實(shí)例被多線(xiàn)程使用

雖然共享該實(shí)例是線(xiàn)程安全的，但會(huì)因競(jìng)爭(zhēng)同一seed 導(dǎo)致的性能下降，JDK7之后，可以使用ThreadLocalRandom來(lái)獲取隨機(jī)數(shù)

解釋一下競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)seed導(dǎo)致性能下降的原因，比如，看一下Random類(lèi)的nextInt()方法實(shí)現(xiàn)：

1 public int nextInt() { 2     return next(32); 3 }

調(diào)用了next(int bits)方法，這是一個(gè)受保護(hù)的方法：

148  protected int next(int bits) {

149      long oldseed, nextseed;

150      AtomicLong seed = this.seed;

151      do {

152          oldseed = seed.get();

153          nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask;

154      } while (!seed.compareAndSet(oldseed, nextseed));

155      return (int)(nextseed >>> (48 - bits));

156  }

而這邊的seed是一個(gè)全局變量：

157  /**

158   * The internal state associated with this pseudorandom number generator.

159   * (The specs for the methods in this class describe the ongoing

160   * computation of this value.)

161   */

162  private final AtomicLong seed;

多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)獲取隨機(jī)數(shù)的時(shí)候，會(huì)競(jìng)爭(zhēng)同一個(gè)seed，導(dǎo)致了效率的降低。

42、靜態(tài)類(lèi)、單例類(lèi)、工廠(chǎng)類(lèi)將它們的構(gòu)造函數(shù)置為private

這是因?yàn)殪o態(tài)類(lèi)、單例類(lèi)、工廠(chǎng)類(lèi)這種類(lèi)本來(lái)我們就不需要外部將它們new出來(lái)，將構(gòu)造函數(shù)置為private之后，保證了這些類(lèi)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)例對(duì)象。

后記

優(yōu)秀的代碼來(lái)自每一點(diǎn)點(diǎn)小小的優(yōu)化，關(guān)注每一個(gè)細(xì)節(jié)，不僅僅能提升程序運(yùn)行效率，同樣可以規(guī)避許多未知的問(wèn)題。

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作者：黑馬程序員JavaEE培訓(xùn)學(xué)院

首發(fā)：http://java.itheima.com/