40個小細節，輕松告別

2024-06-07碼農

大家好，我是一航！

在JAVA程式中，效能問題的大部份原因並不在於JAVA語言，而是程式本身。養成良好的編碼習慣非常重要，能夠顯著地提升程式效能。

1 盡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，透過執行緒同步來控制資源的並行存取；

第二，控制例項的產生，以達到節約資源的目的；

第三，控制數據共享，在不建立直接關聯的條件下，讓多個不相關的行程或執行緒之間實作通訊。

2 盡量避免隨意使用靜態變量

當某個物件被定義為static變量所參照，那麽GC通常是不會回收這個物件所占有的記憶體，如：

public classA{ privatestatic B b = new B(); }

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

3 盡量避免過多過常地建立Java物件

盡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，最大限度地重用物件，最好能用基本的數據型別或陣列來替代物件。

4 盡量使用final修飾詞

帶有final修飾詞的類是不可衍生的。在JAVA核心API中，有許多套用final的例子，例如java、lang、String，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編譯器會尋找機會行內（inline）所有的final方法（這和具體的編譯器實作有關），此舉能夠使效能平均提高50%。

如：讓存取例項內變量的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，這個方法不會被多載，所以，可以變成」inlined」,例子：

classMAF{ publicvoidsetSize(int size){ _size = size; } privateint _size; } // 更正 classDAF_fixed{ finalpublicvoidsetSize(int size){ _size = size; } privateint _size; }

5 盡量使用局部變量

呼叫方法時傳遞的參數以及在呼叫中建立的臨時變量都保存在棧（Stack）中，速度較快；其他變量，如靜態變量、例項變量等，都在堆（Heap）中建立，速度較慢。

6 盡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，基本型別數據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，盡量減小synchronize的方法

都知道，實作同步是要很大的系統開銷作為代價的，甚至可能造成死結，所以盡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的方法盡量減小，並且應盡量使用方法同步代替程式碼塊同步。

8 盡量不要使用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 盡量使用基本數據型別代替物件

String str = "hello";

上面這種方式會建立一個「hello」字串，而且JVM的字元緩存池還會緩存這個字串；

String str = new String("hello");

此時程式除建立字串外，str所參照的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盡量使用HashMap、ArrayList

HashTable、Vector等使用了同步機制，降低了效能。

11 盡量合理的建立HashMap

當你要建立一個比較大的hashMap時，充分利用這個建構函式

publicHashMap(int initialCapacity, float loadFactor);

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 盡量減少對變量的重復計算

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

應該改為：

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

並且在迴圈中應該避免使用復雜的運算式，在迴圈中，迴圈條件會被反復計算，如果不使用復雜運算式，而使迴圈條件值不變的話，程式將會執行的更快。

13 盡量避免不必要的建立

A a = new A(); if(i==1){ list.add(a); }

應該改為：

if(i==1){ A a = new A(); list.add(a); }

14 盡量在finally塊中釋放資源

程式中使用到的資源應當被釋放，以避免資源泄漏，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 盡量使用移位來代替'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，如：

int num = a / 4; int num = a / 8;

應該改為：

int num = a >> 2; int num = a >> 3;

但註意的是使用移位應添加註釋，因為移位操作不直觀，比較難理解。

16 盡量使用移位來代替'a*b'的操作

同樣的，對於'*'操作，使用移位的操作將會更快和更有效，如：

int num = a * 4; int num = a * 8;

應該改為：

int num = a << 2; int num = a << 3;

17 盡量確定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，並將原先的陣列復制過來，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。

StringBuffer buffer = new StringBuffer(1000);

18 盡量早釋放無用物件的參照

大部份時，方法局部參照變量所參照的物件會隨著方法結束而變成垃圾，因此，大部份時候程式無需將局部，參照變量顯式設為null。

Public voidtest(){ Object obj = new Object(); …… Obj=null; }

上面這個就沒必要了，隨著方法test()的執行完成，程式中obj參照變量的作用域就結束了。但是如果是改成下面：

Public voidtest(){ Object obj = new Object(); …… Obj=null; //執行耗時，耗記憶體操作；或呼叫耗時，耗記憶體的方法 …… }

這時候就有必要將obj賦值為null，可以盡早的釋放對Object物件的參照。

19 盡量避免使用二維陣列

二維數據占用的記憶體空間比一維陣列多得多，大概10倍以上。

20 盡量避免使用split

除非是必須的，否則應該避免使用split，split由於支持正規表式，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StringUtils.split(string,char)，頻繁split的可以緩存結果。

21 ArrayList & LinkedList

一個是線性表，一個是連結串列，一句話，隨機查詢盡量使用ArrayList，ArrayList優於LinkedList，LinkedList還要移動指標，添加刪除的操作LinkedList優於ArrayList，ArrayList還要行動資料，不過這是理論性分析，事實未必如此，重要的是理解好2者得數據結構，對癥下藥。

22 盡量使用System.arraycopy ()代替透過來迴圈復制陣列

System.arraycopy() 要比透過迴圈來復制陣列快的多。

23 盡量緩存經常使用的物件

盡可能將經常使用的物件進行緩存，可以使用陣列，或HashMap的容器來進行緩存，但這種方式可能導致系統占用過多的緩存，效能下降，推薦可以使用一些第三方的開源工具，如EhCache，Oscache進行緩存，他們基本都實作了FIFO/FLU等緩存演算法。

24 盡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。

25 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，正是這一部份開銷很大。

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，你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——盡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，好的編程習慣已教會我們，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。

26 盡量重用物件

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。

27 不要重復初始化變量

預設情況下，呼叫類的建構函式時，java會把變量初始化成確定的值，所有的物件被設定成null，整數變量設定成0，float和double變量設定成0.0，邏輯值設定成false。當一個類從另一個類衍生時，這一點尤其應該註意，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。

這裏有個註意，給成員變量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 = this.getState()。

28 SQL規範

在java+Oracle的套用系統開發中，java中內嵌的SQL語言應盡量使用大寫形式，以減少Oracle解析器的解析負擔。

29 及時釋放資源

在java編程過程中，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。

30 過分的建立物件會消耗系統的大量記憶體

嚴重時，會導致記憶體泄漏，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。

31 在使用同步機制時，應盡量使用方法同步代替程式碼塊同步。

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

33 透過StringBuffer的建構函式來設定它的初始化容量，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，它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到達它的最大容量，它就不得不建立一個新的物件陣列，然後復制舊的物件陣列，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！

34 合理使用java.util.Vector

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。

vector.add(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裏的一個元素可以使用 vector.remove(obj)；而不必自己檢索元素位置，再刪除，如int index = indexOf（obj）;vector.remove(index)。

35 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。但如果一個物件實作了Cloneable介面，我們可以呼叫它的clone()方法。clone()方法不會呼叫任何類建構函式。

下面是Factory模式的一個典型實作：

publicstatic Credit getNewCredit() { returnnew Credit(); }

改進後的程式碼使用clone()方法：

privatestatic Credit BaseCredit = new Credit(); publicstatic Credit getNewCredit() { return (Credit)BaseCredit.clone(); }

36 HaspMap的遍歷

Map<String, String[]> paraMap = new HashMap<String, String[]>(); for( Entry<String, String[]> entry : paraMap.entrySet() ) { String appFieldDefId = entry.getKey(); String[] values = entry.getValue(); }

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。

37 array(陣列)和ArrayList的使用

array 陣列效率最高，但容量固定，無法動態改變，ArrayList容量可以動態增長，但犧牲了效率。

38 單執行緒應盡量使用 HashMap, ArrayList

除非必要，否則不推薦使用HashTable,Vector，它們使用了同步機制，而降低了效能。

39 StringBuffer,StringBuilder的區別

java.lang.StringBuffer 執行緒安全的可變字元序列。一個類似於String的字串緩沖區，但不能修改。StringBuilder與該類相比，通常應該優先使用StringBuilder類，因為它支持所有相同的操作，但由於它不執行同步，所以速度更快。

為了獲得更好的效能，在構造StringBuffer或StringBuilder時應盡量指定她的容量。當然如果不超過16個字元時就不用了。相同情況下，使用StringBuilder比使用StringBuffer僅能獲得10%~15%的效能提升，但卻要冒多執行緒不安全的風險。綜合考慮還是建議使用StringBuffer。