詳解Java代碼常見優(yōu)化方案
首先,良好的編碼規(guī)范非常重要。在 java 程序中,訪問速度、資源緊張等問題的大部分原因,都是代碼不規(guī)范造成的。
單例的使用場景
單例模式對于減少資源占用、提高訪問速度等方面有很多好處,但并不是所有場景都適用于單例。
簡單來說,單例主要適用于以下三個(gè)方面:
- 多線程場景,通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問。
- 多線程場景,控制數(shù)據(jù)共享,讓多個(gè)不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實(shí)現(xiàn)通信(通過訪問同一資源來控制)。
- 控制實(shí)例的產(chǎn)生,單例只實(shí)例化一次,以達(dá)到節(jié)約資源的目的;
不可隨意使用靜態(tài)變量
當(dāng)某個(gè)對象被定義為 static 變量,那么 GC 通常是不會(huì)回收這個(gè)對象所占有的內(nèi)存。
示例如下:
public class A { private static B b = new B(); }
此時(shí)靜態(tài)變量 b 的生命周期與 A 類同步,即如果 A 類不卸載,b 對象會(huì)常駐內(nèi)存,直到程序終止。
創(chuàng)建 Java 對象使用注意事項(xiàng)
根據(jù)業(yè)務(wù)使用場景,盡量避免在循環(huán)中 new 對象。
這是因?yàn)橄到y(tǒng)要花費(fèi)時(shí)間來創(chuàng)建對象,而且還要花時(shí)間對這些對象進(jìn)行管理和垃圾回收。所以在可以控制的范圍內(nèi),盡量保證最大限度地重用對象,最好能用基本的數(shù)據(jù)類型或數(shù)組來替代對象。
final 修飾符使用注意事項(xiàng)
final 修飾符的類是不可派生的,即不可被繼承。在 java 核心代碼中,有很多 被 final 修飾的類,如 java.lang.String 類。
如果一個(gè)類是 final 的,則該類所有方法都是 final 的。java 編譯器會(huì)尋找機(jī)會(huì)內(nèi)聯(lián)(inline)所有的 final 方法,這與具體的編譯器實(shí)現(xiàn)有關(guān)。這樣做能夠使性能平均提高 50% 。
示例如下:
class A { public void setSize (int size) { this.size = size; } private int size; } // setSize 方法變?yōu)?final ,性能更好 class A { final public void setSize (int size) { this.size = size; } private int size; }
讓訪問實(shí)例變量的 getter/setter 方法變成 final:簡單的 getter/setter 方法應(yīng)該被置成 final ,這會(huì)告訴編譯器此方法不會(huì)被重載,可以變成 ”inlined” 。
局部變量使用規(guī)范
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(Stack)中,速度較快;其他變量,如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等,都在堆(Heap)中創(chuàng)建,速度較慢。
處理好包裝類型和基本類型的使用場所
基本類型:byte,short,int,long,float,double,char,boolean
對應(yīng)包裝類型:Byte,Short,Int,Long,Float,Double,Character,Boolean
基本類型和包裝類型在使用過程中可以相互轉(zhuǎn)換,但它們所產(chǎn)生的內(nèi)存區(qū)域是完全不同的?;绢愋偷漠a(chǎn)生和處理都在棧中處理,包裝類型是引用類型,其對象是在堆中產(chǎn)生實(shí)例。
在集合類對象,有對象方面需要的處理使用包裝類型合適,其他情況的處理提倡使用基本類型。
使用基本數(shù)據(jù)類型代替對象
示例如下:
String s1 = "hello";
這種方式會(huì)創(chuàng)建一個(gè) “hello” 字符串,而且 JVM 的字符緩存池會(huì)緩存這個(gè)字符串。
String s2 = new String("hello");
這種方式除了創(chuàng)建字符串外,s2 所引用的 String 對象底層包含一個(gè) char[] 數(shù)組,其中依次存放了 h,e,l,l,o 。
synchronized 使用規(guī)范
實(shí)現(xiàn)同步需要很大的系統(tǒng)開銷作為代價(jià)的,甚至可能造成死鎖。所以盡量避免無謂的同步控制。
synchronize 方法被調(diào)用時(shí)會(huì)直接把當(dāng)前對象鎖住,在該方法執(zhí)行完之前其他線程無法調(diào)用當(dāng)前對象的其它方法。比較靈活的用法是使用代碼塊同步代替在方法中同步。
finalize使用規(guī)范
不要將資源清理放在 finalize 方法中完成,這種方法也很少使用。
由于 GC 的工作量很大,尤其是回收 Young 代內(nèi)存時(shí),大都會(huì)引起應(yīng)用程序暫停。如果選擇使用 finalize 方法進(jìn)行資源清理,會(huì)導(dǎo)致 GC 負(fù)擔(dān)加大,程序運(yùn)行效率變差。
不需要線程同步,應(yīng)盡量使用 HashMap 、ArrayList
HashTable 、Vector 等使用了同步機(jī)制,導(dǎo)致降低。
HashMap 使用規(guī)范
創(chuàng)建一個(gè)比較大的 hashMap 時(shí),應(yīng)該使用帶有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對象。
示例如下:
public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor);
hash 擴(kuò)容是一件很耗費(fèi)性能的事,默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的對象的 initialCapacity 只有 16,loadFactor 是 0.75 ,最好準(zhǔn)確的估計(jì)所需要的最佳大小。同樣對于 Hashtable ,Vectors 也是如此。
減少對變量的重復(fù)計(jì)算
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {...} // 應(yīng)該改為 for (int i=0, l=list.size(); i < l; i++) {...}
避免不必要的創(chuàng)建對象
A a = new A(); if (i == 1) { list.add(a); } // 應(yīng)該改為 if (i == 1) { A a = new A(); list.add(a); }
finally 使用規(guī)范
在 try-catch 里,使用到的資源要能夠被釋放,以避免資源泄漏,這最好在 finally 塊中去做。無論程序執(zhí)行是否有異常,finally 里的代碼總是會(huì)執(zhí)行的,這樣可以確保資源的正確關(guān)閉。
StringBuffer使用規(guī)范
StringBuffer 的無參構(gòu)造函數(shù)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)默認(rèn) 16 的字符數(shù)組。在使用過程中,如果數(shù)組長度超出 16 ,就要重新分配內(nèi)存,創(chuàng)建一個(gè)容量更大的數(shù)組,并將原先的數(shù)組復(fù)制過來,再丟棄舊的數(shù)組。
在多數(shù)情況下,可以在創(chuàng)建 StringBuffer 的時(shí)候指定大小,避免了在容量不夠的時(shí)候自動(dòng)增長,以提高性能。
StringBuffer sb= new StringBuffer(int capacity);
顯式釋放空間讓 gc 回收對象
多數(shù)情況下,方法內(nèi)部的局部引用變量所引用的對象會(huì)隨著方法結(jié)束而變成垃圾被回收。因此在程序中無需將局部引用變量顯式設(shè)為 null 。
示例如下:
void gcTest1() { Object obj = new Object(); …… obj = null; }
隨著方法 gcTest1() 的執(zhí)行完成,程序中局部引用變量 obj 的作用域就結(jié)束了,這時(shí)沒有必要執(zhí)行 obj = null 。
反例如下:
void gcTest2(){ Object obj = new Object(); …… obj = null; //耗時(shí),耗內(nèi)存操作 …… }
此時(shí)需要盡早釋放不再使用的空間,執(zhí)行 obj = null 顯式釋放局部引用變量 obj 。
二維數(shù)組使用規(guī)范
二維數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存空間大概是一維數(shù)組的 10 倍以上。
split 使用場景
盡量避免使用 split 。split 使用正則表達(dá)式,效率比較低,如果是頻繁的調(diào)用將會(huì)耗費(fèi)大量資源。
如果確實(shí)需要頻繁的調(diào)用 split ,使用 apache 的 StringUtils.split(string,char) 較好 ,可以緩存結(jié)果。
ArrayList 和 LinkedList 使用規(guī)范
對于線性表及鏈表,隨機(jī)查詢的操作ArrayList 優(yōu)于 LinkedList ,LinkedList 需要移動(dòng)指針。增加刪除的操作 LinkedList 優(yōu)于 ArrayList ,ArrayList 需要移動(dòng)數(shù)據(jù)。
System.arraycopy() 使用規(guī)范
盡量使用 System.arraycopy() 復(fù)制數(shù)組,它要比通過循環(huán)來復(fù)制數(shù)組快的多。
緩存對象
將經(jīng)常使用的對象進(jìn)行緩存時(shí),可以使用數(shù)組或者 HashMap 等容器來緩存。這種方式需要自己管理這些容器,可能導(dǎo)致系統(tǒng)占用過多的緩存,性能下降。
也可以使用一些第三方的開源工具,如 EhCache 、Oscache 進(jìn)行緩存,他們基本都實(shí)現(xiàn)了 FIFO/FLU 等緩存算法。
盡量避免非常大的內(nèi)存分配
有的問題不是由于堆內(nèi)存不夠造成的,而是因?yàn)閮?nèi)存分配失敗造成的。(gc會(huì)進(jìn)行內(nèi)存碎片整理)
如果分配的內(nèi)存塊都必須是連續(xù)的,隨著堆越來越滿,找到較大的連續(xù)塊會(huì)越來越困難。
try/catch 使用場景
不要在循環(huán)中使用 try/catch 語句,應(yīng)該把 try/catch 放在循環(huán)最外層。
以上所述是小編給大家介紹的Java代碼常見優(yōu)化方案詳解整合,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持!
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