Java編程性能優(yōu)化技巧有哪些

　　性能優(yōu)化大部分都是在時(shí)間、效率、代碼結構層次等方面的權衡,下面內容由小編為大家介紹Java編程性能優(yōu)化技巧，供大家參考!

　　1.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擔，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：

　　第一，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);

　　第二，控制實(shí)例的產(chǎn)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(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)現通信。

　　2.盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

　　要知道，當某個(gè)對象被定義為static變量所引用，那么GC通常是不會(huì )回收這個(gè)對象所占有的內存，如：

　　此時(shí)靜態(tài)變量b的生命周期與A類(lèi)同步，如果A類(lèi)不會(huì )卸載，那么b對象會(huì )常駐內存，直到程序終止。

　　3.盡量避免過(guò)多過(guò)常的創(chuàng )建Java對象

　　盡量避免在經(jīng)常調用的方法，循環(huán)中new對象，由于系統不僅要花費時(shí)間來(lái)創(chuàng )建對象，而且還要花時(shí)間對這些對象進(jìn)行垃圾回收和處理，在我們可以控制的范圍內，最大限度的重用對象，最好能用基本的數據類(lèi)型或數組來(lái)替代對象。

　　4.盡量使用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，有許多應用final的例子，例如java.lang.String，為String類(lèi)指定final防止了使用者覆蓋length方法。另外，如果一個(gè)類(lèi)是final的，則該類(lèi)所有方法都是final的。java編譯器會(huì )尋找機會(huì )內聯(lián)(inline)所有的final方法(這和具體的編譯器實(shí)現有關(guān))。此舉能夠使性能平均提高50%。

　　如：讓訪(fǎng)問(wèn)實(shí)例內變量的getter/setter方法變成”final：

　　簡(jiǎn)單的getter/setter方法應該被置成final，這會(huì )告訴編譯器，這個(gè)方法不會(huì )被重載，所以，可以變成”inlined”,例子：

　　5.盡量使用局部變量

　　調用方法時(shí)傳遞的參數以及在調用中創(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。

　　6.盡量處理好包裝類(lèi)型和基本類(lèi)型兩者的使用場(chǎng)所

　　雖然包裝類(lèi)型和基本類(lèi)型在使用過(guò)程中是可以相互轉換，但它們兩者所產(chǎn)生的內存區域是完全不同的，基本類(lèi)型數據產(chǎn)生和處理都在棧中處理，包裝類(lèi)型是對象，是在堆中產(chǎn)生實(shí)例。在集合類(lèi)對象，有對象方面需要的處理適用包裝類(lèi)型，其他的處理提倡使用基本類(lèi)型。

　　7.慎用synchronized，盡量減小synchronize的方法

　　都知道，實(shí)現同步是要很大的系統開(kāi)銷(xiāo)作為代價(jià)的，甚至可能造成死鎖，所以盡量避免無(wú)謂的同步控制。synchronize方法被調用時(shí)，直接會(huì )把當前對象鎖 了，在方法執行完之前其他線(xiàn)程無(wú)法調用當前對象的其他方法。所以synchronize的方法盡量小，并且應盡量使用方法同步代替代碼塊同步。

　　8.盡量不要使用finalize方法

　　實(shí)際上，將資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇，由于GC的工作量很大，尤其是回收Young代內存時(shí)，大都會(huì )引起應用程序暫停，所以再選擇使用finalize方法進(jìn)行資源清理，會(huì )導致GC負擔更大，程序運行效率更差。

　　9.盡量使用基本數據類(lèi)型代替對象

　　String str = “hello”;

　　上面這種方式會(huì )創(chuàng )建一個(gè)“hello”字符串，而且JVM的字符緩存池還會(huì )緩存這個(gè)字符串;

　　String str = new String(“hello”);

　　此時(shí)程序除創(chuàng )建字符串外，str所引用的String對象底層還包含一個(gè)char數組，這個(gè)char數組依次存放了h,e,l,l,o

　　10.多線(xiàn)程在未發(fā)生線(xiàn)程安全前提下應盡量使用HashMap、ArrayList

　　HashTable、Vector等使用了同步機制，降低了性能。

　　11.盡量合理的創(chuàng )建HashMap

　　當你要創(chuàng )建一個(gè)比較大的hashMap時(shí)，充分利用這個(gè)構造函數

　　避免HashMap多次進(jìn)行了hash重構,擴容是一件很耗費性能的事，在默認中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

　　如：應該改為

　　并且在循環(huán)中應該避免使用復雜的表達式，在循環(huán)中，循環(huán)條件會(huì )被反復計算，如果不使用復雜表達式，而使循環(huán)條件值不變的話(huà)，程序將會(huì )運行的更快。

　　13.盡量避免不必要的創(chuàng )建

　　如：應該改為

　　14 盡量在finally塊中釋放資源

　　程序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。不管程序執行的結果如何，finally塊總是會(huì )執行的，以確保資源的正確關(guān)閉。

　　15.盡量使用移位來(lái)代替’a/b’的操作

　　“/”是一個(gè)代價(jià)很高的操作，使用移位的操作將會(huì )更快和更有效

　　16.盡量確定StringBuffer的容量

　　StringBuffer 的構造器會(huì )創(chuàng )建一個(gè)默認大小(通常是16)的字符數組。在使用中，如果超出這個(gè)大小，就會(huì )重新分配內存，創(chuàng )建一個(gè)更大的數組，并將原先的數組復制過(guò)來(lái)，再 丟棄舊的數組。在大多數情況下，你可以在創(chuàng )建 StringBuffer的時(shí)候指定大小，這樣就避免了在容量不夠的時(shí)候自動(dòng)增長(cháng)，以提高性能。

　　17.盡量早釋放無(wú)用對象的引用

　　大部分時(shí)，方法局部引用變量所引用的對象 會(huì )隨著(zhù)方法結束而變成垃圾，因此，大部分時(shí)候程序無(wú)需將局部，引用變量顯式設為null。例如：

　　上面這個(gè)就沒(méi)必要了，隨著(zhù)方法test的執行完成，程序中obj引用變量的作用域就結束了。但是如果是改成下面：

　　這時(shí)候就有必要將obj賦值為null，可以盡早的釋放對Object對象的引用。

　　18.盡量避免使用二維數組

　　二維數據占用的內存空間比一維數組多得多，大概10倍以上。

　　19.盡量避免使用split

　　除非是必須的，否則應該避免使用split，split由于支持正則表達式，所以效率比較低，如果是頻繁的幾十，幾百萬(wàn)的調用將會(huì )耗費大量資源，如果確實(shí)需要頻繁的調用split，可以考慮使用apache的StringUtils.split(string,char)，頻繁split的可以緩存結果。

　　20.ArrayList & LinkedList

　　一個(gè)是線(xiàn)性表，一個(gè)是鏈表，一句話(huà)，隨機查詢(xún)盡量使用ArrayList，ArrayList優(yōu)于LinkedList，LinkedList還要移動(dòng)指針，添加刪除的操作LinkedList優(yōu)于A(yíng)rrayList，ArrayList還要移動(dòng)數據，不過(guò)這是理論性分析，事實(shí)未必如此，重要的是理解好2者得數據結構，對癥下藥。

　　21.盡量使用System.arraycopy 代替通過(guò)來(lái)循環(huán)復制數組

　　System.arraycopy 要比通過(guò)循環(huán)來(lái)復制數組快的多

　　22.盡量緩存經(jīng)常使用的對象

　　盡可能將經(jīng)常使用的對象進(jìn)行緩存，可以使用數組，或HashMap的容器來(lái)進(jìn)行緩存，但這種方式可能導致系統占用過(guò)多的緩存，性能下降，推薦可以使用一些第三方的開(kāi)源工具，如EhCache，Oscache進(jìn)行緩存，他們基本都實(shí)現了FIFO/FLU等緩存算法。

　　23.盡量避免非常大的內存分配

　　有時(shí)候問(wèn)題不是由當時(shí)的堆狀態(tài)造成的，而是因為分配失敗造成的。分配的內存塊都必須是連續的，而隨著(zhù)堆越來(lái)越滿(mǎn)，找到較大的連續塊越來(lái)越困難。

　　24.慎用異常

　　當創(chuàng )建一個(gè)異常時(shí)，需要收集一個(gè)棧跟蹤(stack track)，這個(gè)棧跟蹤用于描述異常是在何處創(chuàng )建的。構建這些棧跟蹤時(shí)需要為運行時(shí)棧做一份快照，正是這一部分開(kāi)銷(xiāo)很大。當需要創(chuàng )建一個(gè)Exception時(shí)，JVM 不得不說(shuō)：先別動(dòng)，我想就您現在的樣子存一份快照，所以暫時(shí)停止入棧和出棧操作。棧跟蹤不只包含運行時(shí)棧中的一兩個(gè)元素，而是包含這個(gè)棧中的每一個(gè)元素。

　　如果您創(chuàng )建一個(gè) Exception ，就得付出代價(jià)。好在捕獲異常開(kāi)銷(xiāo)不大，因此可以使用 try-catch 將核心內容包起來(lái)。從技術(shù)上講，您甚至可以隨意地拋出異常，而不用花費很大的代價(jià)。招致性能損失的并不是 throw 操作——盡管在沒(méi)有預先創(chuàng )建異常的情況下就拋出異常是有點(diǎn)不尋常。真正要花代價(jià)的是創(chuàng )建異常。幸運的是，好的編程習慣已教會(huì )我們，不應該不管三七二十一就拋出異常。異常是為異常的情況而設計的，使用時(shí)也應該牢記這一原則。

　　25.盡量重用對象

　　特別是String對象的使用中，出現字符串連接情況時(shí)應使用StringBuffer代替，由于系統不僅要花時(shí)間生成對象，以后可能還需要花時(shí)間對這些對象進(jìn)行垃圾回收和處理。因此生成過(guò)多的對象將會(huì )給程序的性能帶來(lái)很大的影響。

　　26.不要重復初始化變量

　　默認情況下，調用類(lèi)的構造函數時(shí)，java會(huì )把變量初始化成確定的值，所有的對象被設置成null，整數變量設置成0，float和double變量設置成0.0，邏輯值設置成false。當一個(gè)類(lèi)從另一個(gè)類(lèi)派生時(shí)，這一點(diǎn)尤其應該注意，因為用new關(guān)鍵字創(chuàng )建一個(gè)對象時(shí)，構造函數鏈中的所有構造函數都會(huì )被自動(dòng)調用。

　　這里有個(gè)注意，給成員變量設置初始值但需要調用其他方法的時(shí)候，最好放在一個(gè)方法比如initXXX中，因為直接調用某方法賦值可能會(huì )因為類(lèi)尚未初始化而拋空指針異常，如：public int state = this.getState;

　　27.在java+Oracle的應用系統開(kāi)發(fā)中

　　在java+Oracle的應用系統開(kāi)發(fā)中，java中內嵌的SQL語(yǔ)言應盡量使用大寫(xiě)形式，以減少Oracle解析器的解析負擔。

　　28.I/O流操作

　　在java編程過(guò)程中，進(jìn)行數據庫連接，I/O流操作，在使用完畢后，及時(shí)關(guān)閉以釋放資源。因為對這些大對象的操作會(huì )造成系統大的開(kāi)銷(xiāo)。

　　29.創(chuàng )建對象會(huì )消耗系統的大量?jì)却?/strong>

　　過(guò)分的創(chuàng )建對象會(huì )消耗系統的大量?jì)却�，嚴重時(shí)，會(huì )導致內存泄漏，因此，保證過(guò)期的對象的及時(shí)回收具有重要意義。JVM的GC并非十分智能，因此建議在對象使用完畢后，手動(dòng)設置成null。

　　30.在使用同步機制時(shí)

　　在使用同步機制時(shí)，應盡量使用方法同步代替代碼塊同步。

　　31.不要在循環(huán)中使用Try/Catch語(yǔ)句，應把Try/Catch放在循環(huán)最外層

　　Error是獲取系統錯誤的類(lèi)，或者說(shuō)是虛擬機錯誤的類(lèi)。不是所有的錯誤Exception都能獲取到的，虛擬機報錯Exception就獲取不到，必須用Error獲取。

　　32.通過(guò)StringBuffer的構造函數來(lái)設定他的初始化容量，可以明顯提升性能

　　StringBuffer的默認容量為16，當StringBuffer的容量達到最大容量時(shí)，她會(huì )將自身容量增加到當前的2倍+2，也就是2*n+2。無(wú)論何時(shí)，只要StringBuffer到達她的最大容量，她就不得不創(chuàng )建一個(gè)新的對象數組，然后復制舊的對象數組，這會(huì )浪費很多時(shí)間。所以給StringBuffer設置一個(gè)合理的初始化容量值，是很有必要的!

　　33.合理使用java.util.Vector

　　Vector與StringBuffer類(lèi)似，每次擴展容量時(shí)，所有現有元素都要賦值到新的存儲空間中。Vector的默認存儲能力為10個(gè)元素，擴容加倍。

　　vector.add(index,obj) 這個(gè)方法可以將元素obj插入到index位置，但index以及之后的元素依次都要向下移動(dòng)一個(gè)位置(將其索引加 1)。 除非必要，否則對性能不利。同樣規則適用于remove(int index)方法，移除此向量中指定位置的元素。將所有后續元素左移(將其索引減 1)。返回此向量中移除的元素。所以刪除vector最后一個(gè)元素要比刪除第1個(gè)元素開(kāi)銷(xiāo)低很多。刪除所有元素最好用removeAllElements方法。

　　如果要刪除vector里的一個(gè)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);

　　34.不用new關(guān)鍵字創(chuàng )建對象的實(shí)例

　　用new關(guān)鍵詞創(chuàng )建類(lèi)的實(shí)例時(shí)，構造函數鏈中的所有構造函數都會(huì )被自動(dòng)調用。但如果一個(gè)對象實(shí)現了Cloneable接口，我們可以調用她的clone方法。clone方法不會(huì )調用任何類(lèi)構造函數。

　　下面是Factory模式的一個(gè)典型實(shí)現：

　　35.HaspMap的遍歷

　　利用散列值取出相應的Entry做比較得到結果，取得entry的值之后直接取key和value。