代碼優(yōu)化，一個很重要的課題?？赡苡行┤擞X得沒用，一些細(xì)小的地方有什么好修改的，改與不改對于代碼的運行效率有什么影響呢？這個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，如果項目著眼于盡快無BUG上線，那么此時可以抓大放小，代碼的細(xì)節(jié)可以不精打細(xì)磨；但是如果有足夠的時間開發(fā)、維護(hù)代碼，這時候就必須考慮每個可以優(yōu)化的細(xì)節(jié)了，一個一個細(xì)小的優(yōu)化點累積起來，對于代碼的運行效率絕對是有提升的。

代碼優(yōu)化的目標(biāo)是

減小代碼的體積

提高代碼運行的效率

代碼優(yōu)化細(xì)節(jié)

1、盡量指定類、方法的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(yīng)用final的例子，例如java.lang.String，整個類都是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。如果指定了一個類為final，則該類所有的方法都是final的。Java編譯器會尋找機(jī)會內(nèi)聯(lián)所有的final方法，內(nèi)聯(lián)對于提升Java運行效率作用重大，具體參見Java運行期優(yōu)化。?此舉能夠使性能平均提高50%。

2、盡量重用對象

特別是String對象的使用，出現(xiàn)字符串連接時應(yīng)該使用StringBuilder/StringBuffer代替。由于Java虛擬機(jī)不僅要花時間生成對象，以后可能還需要花時間對這些對象進(jìn)行垃圾回收和處理，因此，生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響。

3、盡可能使用局部變量

調(diào)用方法時傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時變量都保存在棧中速度較快，其他變量，如靜態(tài)變量、實例變量等，都在堆中創(chuàng)建，速度較慢。另外，棧中創(chuàng)建的變量，隨著方法的運行結(jié)束，這些內(nèi)容就沒了，不需要額外的垃圾回收。

4、及時關(guān)閉流

Java編程過程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接、I/O流操作時務(wù)必小心，在使用完畢后，及時關(guān)閉以釋放資源。因為對這些大對象的操作會造成系統(tǒng)大的開銷，稍有不慎，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

5、盡量減少對變量的重復(fù)計算

明確一個概念，對方法的調(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)用方法時保護(hù)現(xiàn)場、調(diào)用方法完畢時恢復(fù)現(xiàn)場等。所以例如下面的操作：

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

建議替換為：

for(inti=0, intlength= list.size();i

這樣，在list.size()很大的時候，就減少了很多的消耗

6、盡量采用懶加載的策略，即在需要的時候才創(chuàng)建

例如：

Stringstr="aaa";if(i ==1){list.add(str);}

建議替換為：

if(i ==1){Stringstr="aaa";list.add(str);}

慎用異常

異常對性能不利。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象，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，因為在處理過程中創(chuàng)建了一個新的對象。異常只能用于錯誤處理，不應(yīng)該用來控制程序流程。

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。如果毫無理由地這么寫了，只要你的領(lǐng)導(dǎo)資深一點、有強(qiáng)迫癥一點，八成就要罵你為什么寫出這種垃圾代碼來了。

9、如果能估計到待添加的內(nèi)容長度，為底層以數(shù)組方式實現(xiàn)的集合、工具類指定初始長度

比如ArrayList、LinkedLlist、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、HashSet等等，以StringBuilder為例：

（1）StringBuilder()// 默認(rèn)分配16個字符的空間（2）StringBuilder(int size)// 默認(rèn)分配size個字符的空間（3）StringBuilder(String str)// 默認(rèn)分配16個字符+str.length()個字符空間

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。因為當(dāng)StringBuilder達(dá)到最大容量的時候，它會將自身容量增加到當(dāng)前的2倍再加2，無論何時只要StringBuilder達(dá)到它的最大容量，它就不得不創(chuàng)建一個新的字符數(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—-這是十分耗費性能的一個操作。試想，如果能預(yù)估到字符數(shù)組中大概要存放5000個字符而不指定長度，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8194個大小的字符數(shù)組，加起來相當(dāng)于一次申請了12290個大小的字符數(shù)組，如果一開始能指定5000個大小的字符數(shù)組，就節(jié)省了一倍以上的空間；

（2）把原來的4096個字符拷貝到新的的字符數(shù)組中去。

這樣，既浪費內(nèi)存空間又降低代碼運行效率。所以，給底層以數(shù)組實現(xiàn)的集合、工具類設(shè)置一個合理的初始化容量是錯不了的，這會帶來立竿見影的效果。但是，注意，像HashMap這種是以數(shù)組+鏈表實現(xiàn)的集合，別把初始大小和你估計的大小設(shè)置得一樣，因為一個table上只連接一個對象的可能性幾乎為0。初始大小建議設(shè)置為2的N次冪，如果能估計到有2000個元素，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，使用System.arraycopy()命令

11、乘法和除法使用移位操作

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，因為在計算機(jī)底層，對位的操作是最方便、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，但是可能會使代碼不太好理解，因此最好加上相應(yīng)的注釋。

12、循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對象引用

例如：

for(inti =1; i <= count; i++){Objectobj =newObject();}

這種做法會導(dǎo)致內(nèi)存中有count份Object對象引用存在，count很大的話，就耗費內(nèi)存了，建議為改為：

Object obj = null;for (int i = 0; i <= count; i++) { obj = new Object(); }

這樣的話，內(nèi)存中只有一份Object對象引用，每次?new Object()?的時候，Object對象引用指向不同的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。

13、基于效率和類型檢查的考慮，應(yīng)該盡可能使用array，無法確定數(shù)組大小時才使用ArrayList

14、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)致了性能開銷

15、不要將數(shù)組聲明為public static final

因為這毫無意義，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更是一個安全漏洞，這意味著這個數(shù)組可以被外部類所改變。

16、盡量在合適的場合使用單例

使用單例可以減輕加載的負(fù)擔(dān)、縮短加載的時間、提高加載的效率，但并不是所有地方都適用于單例，簡單來說，單例主要適用于以下三個方面：

（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，讓多個不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實現(xiàn)通信

17、盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

要知道，當(dāng)某個對象被定義為static的變量所引用，那么gc通常是不會回收這個對象所占有的堆內(nèi)存的，如：

publicclassA{privatestaticB b =newB();}

此時靜態(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對象會常駐內(nèi)存，直到程序終止

18、及時清除不再需要的會話

為了清除不再活動的會話，許多應(yīng)用服務(wù)器都有默認(rèn)的會話超時時間，一般為30分鐘。當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多的會話時，如果內(nèi)存不足，那么操作系統(tǒng)會把部分?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話轉(zhuǎn)儲到磁盤，甚至可能拋出內(nèi)存不足的異常。如果會話要被轉(zhuǎn)儲到磁盤，那么必須要先被序列化，在大規(guī)模集群中，對對象進(jìn)行序列化的代價是很昂貴的。因此，當(dāng)會話不再需要時，應(yīng)當(dāng)及時調(diào)用HttpSession的invalidate()方法清除會話。

19、實現(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)來遍歷

這是JDK推薦給用戶的。JDK API對于RandomAccess接口的解釋是：實現(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)訪問列表時能提供良好的性能。實際經(jīng)驗表明，實現(xiàn)RandomAccess接口的類實例，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)的底層實現(xiàn)原理就是迭代器Iterator，參見Java語法糖1：可變長度參數(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會效率更高”的意思就是順序訪問的那些類實例，使用foreach循環(huán)去遍歷。

20、使用同步代碼塊替代同步方法

這點在多線程模塊中的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。

我自己是一個從事了6年的Java全棧工程師，最近整理了一套適合2019年學(xué)習(xí)的Java\大數(shù)據(jù)資料，從基礎(chǔ)的Java、大數(shù)據(jù)面向?qū)ο蟮竭M(jìn)階的框架知識都有整理哦，可以來我的主頁免費領(lǐng)取哦