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Java编程中“为了性能”尽量要做的26点

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最近的机器内存又爆满了,除了新增机器内存外,还应该好好review一下我们的代码,有很多代码编写过于随意化,这些不好的习惯或对程序语言的不了解是应该好好打压打压了。

  下面是参考网络资源总结的一些在Java编程中尽可能要做到的一些地方。

  1、尽量在合适的场合使用单例

  使用单例可以减轻加载的负担,缩短加载的时间,提高加载的效率,但并不是所有地方都适用于单例,简单来说,单例主要适用于以下三个方面:

  第一,控制资源的使用,通过线程同步来控制资源的并发访问;

  第二,控制实例的产生,以达到节约资源的目的;

  第三,控制数据共享,在不建立直接关联的条件下,让多个不相关的进程或线程之间实现通信。

  2、尽量避免随意使用静态变量

  要知道,当某个对象被定义为stataic变量所引用,那么gc通常是不会回收这个对象所占有的内存,如

  1. public class A{  
  2. static B b = new B();  
  3. }

  此时静态变量b的生命周期与A类同步,如果A类不会卸载,那么b对象会常驻内存,直到程序终止。

  3、尽量避免过多过常的创建Java对象

  尽量避免在经常调用的方法,循环中new对象,由于系统不仅要花费时间来创建对象,而且还要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理,在我们可以控制的范围内,最大限度的重用对象,最好能用基本的数据类型或数组来替代对象。

  4、尽量使用final修饰符

   带有final修饰符的类是不可派生的。在Java核心API中,有许多应用final的例子,例如java.lang.String。为String 类指定final防止了使用者覆盖length()方法。另外,如果一个类是final的,则该类所有方法都是final的。Java编译器会寻找机会内 联(inline)所有的final方法(这和具体的编译器实现有关)。此举能够使性能平均提高50%。

  5、尽量使用局部变量

  调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈(Stack)中,速度较快。其他变量,如静态变量、实例变量等,都在堆(Heap)中创建,速度较慢。

  6、尽量处理好包装类型和基本类型两者的使用场所

  虽然包装类型和基本类型在使用过程中是可以相互转换,但它们两者所产生的内存区域是完全不同的,基本类型数据产生和处理都在栈中处理,包装类型是对象,是在堆中产生实例。

  在集合类对象,有对象方面需要的处理适用包装类型,其他的处理提倡使用基本类型。

  7、慎用synchronized,尽量减小synchronize的方法

   都知道,实现同步是要很大的系统开销作为代价的,甚至可能造成死锁,所以尽量避免无谓的同步控制。synchronize方法被调用时,直接会把当前对 象锁 了,在方法执行完之前其他线程无法调用当前对象的其他方法。所以synchronize的方法尽量小,并且应尽量使用方法同步代替代码块同步。

  8、尽量使用StringBuilder和StringBuffer进行字符串连接

  这个就不多讲了。

9、尽量不要使用finalize方法

  实际上,将资源清理放在finalize方法中完成是非常不好的选择,由于GC的工作量很大,尤其是回收Young代内存时,大都会引起应用程序暂停,所以再选择使用finalize方法进行资源清理,会导致GC负担更大,程序运行效率更差。

  10、尽量使用基本数据类型代替对象

 

String str = "hello";

  上面这种方式会创建一个“hello”字符串,而且JVM的字符缓存池还会缓存这个字符串;

 

String str = new String("hello");

  此时程序除创建字符串外,str所引用的String对象底层还包含一个char[]数组,这个char[]数组依次存放了h,e,l,l,o

  11、单线程应尽量使用HashMap、ArrayList

  HashTable、Vector等使用了同步机制,降低了性能。

  12、尽量合理的创建HashMap

  当你要创建一个比较大的hashMap时,充分利用另一个构造函数

 

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

  避免HashMap多次进行了hash重构,扩容是一件很耗费性能的事,在默认中initialCapacity只有16,而 loadFactor是 0.75,需要多大的容量,你最好能准确的估计你所需要的最佳大小,同样的Hashtable,Vectors也是一样的道理。

  13、尽量减少对变量的重复计算

  如

 

for(int i=0;i<list.size();i++)

  应该改为

 

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

  并且在循环中应该避免使用复杂的表达式,在循环中,循环条件会被反复计算,如果不使用复杂表达式,而使循环条件值不变的话,程序将会运行的更快。

  14、尽量避免不必要的创建

  如

 

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

  应该改为

 

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

  15、尽量在finally块中释放资源

  程序中使用到的资源应当被释放,以避免资源泄漏。这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何,finally块总是会执行的,以确保资源的正确关闭。

  16、尽量使用移位来代替'a/b'的操作

  "/"是一个代价很高的操作,使用移位的操作将会更快和更有效

  如

 

  1. int num = a / 4;  
  2. int num = a / 8;

  应该改为

 

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

  但注意的是使用移位应添加注释,因为移位操作不直观,比较难理解

17、尽量使用移位来代替'a*b'的操作

  同样的,对于'*'操作,使用移位的操作将会更快和更有效

  如

 

  1. int num = a * 4;  
  2. int num = a * 8;

  应该改为

 

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

  18、尽量确定StringBuffer的容量

  StringBuffer 的构造器会创建一个默认大小(通常是16)的字符数组。在使用中,如果超出这个大小,就会重新分配内存,创建一个更大的数组,并将原先的数组复制过来,再 丢弃旧的数组。在大多数情况下,你可以在创建 StringBuffer的时候指定大小,这样就避免了在容量不够的时候自动增长,以提高性能。

  如:

 

StringBuffer buffer = new StringBuffer(1000);

  19、尽量早释放无用对象的引用

  大部分时,方法局部引用变量所引用的对象 会随着方法结束而变成垃圾,因此,大部分时候程序无需将局部,引用变量显式设为null。

  例如:

 

  1. Public void test(){  
  2. Object obj = new Object();  
  3. ……  
  4. Obj=null;  
  5. }

  上面这个就没必要了,随着方法test()的执行完成,程序中obj引用变量的作用域就结束了。但是如果是改成下面:

 

  1. Public void test(){  
  2. Object obj = new Object();  
  3. ……  
  4. Obj=null;  
  5. //执行耗时,耗内存操作;或调用耗时,耗内存的方法  
  6. ……  
  7. }

  这时候就有必要将obj赋值为null,可以尽早的释放对Object对象的引用。

20、尽量避免使用二维数组

  二维数据占用的内存空间比一维数组多得多,大概10倍以上。

  21、尽量避免使用split

  除非是必须的,否则应该避免使用split,split由于支持正则表达式,所以效率比较低,如果是频繁的几十,几百万的调用将会耗费大量资 源,如果确实需 要频繁的调用split,可以考虑使用apache的StringUtils.split(string,char),频繁split的可以缓存结果。

  22、ArrayList & LinkedList

  一 个是线性表,一个是链表,一句话,随机查询尽量使用ArrayList,ArrayList优于LinkedList,LinkedList还要移动指 针,添加删除的操作LinkedList优于ArrayList,ArrayList还要移动数据,不过这是理论性分析,事实未必如此,重要的是理解好2 者得数据结构,对症下药。

  23、尽量使用System.arraycopy ()代替通过来循环复制数组

  System.arraycopy() 要比通过循环来复制数组快的多

  24、尽量缓存经常使用的对象

  尽可能将经常使用的对象进行缓存,可以使用数组,或HashMap的容器来进行缓存,但这种方式可能导致系统占用过多的缓存,性能下降,推荐可以使用一些第三方的开源工具,如EhCache,Oscache进行缓存,他们基本都实现了FIFO/FLU等缓存算法。

  25、尽量避免非常大的内存分配

  有时候问题不是由当时的堆状态造成的,而是因为分配失败造成的。分配的内存块都必须是连续的,而随着堆越来越满,找到较大的连续块越来越困难。

  26、慎用异常

  当创建一个异常时,需要收集一个栈跟踪(stack track),这个栈跟踪用于描述异常是在何处创建的。构建这些栈跟踪时需要为运行时栈做一份快照,正是这一部分开销很大。当需要创建一个 Exception 时,JVM 不得不说:先别动,我想就您现在的样子存一份快照,所以暂时停止入栈和出栈操作。栈跟踪不只包含运行时栈中的一两个元素,而是包含这个栈中的每一个元素。

  如 果您创建一个 Exception ,就得付出代价。好在捕获异常开销不大,因此可以使用 try-catch 将核心内容包起来。从技术上讲,您甚至可以随意地抛出异常,而不用花费很大的代价。招致性能损失的并不是 throw 操作——尽管在没有预先创建异常的情况下就抛出异常是有点不寻常。真正要花代价的是创建异常。幸运的是,好的编程习惯已教会我们,不应该不管三七二十一就 抛出异常。异常是为异常的情况而设计的,使用时也应该牢记这一原则。

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评论
27 楼 jiasanshou 2014-09-26  
有的不太准确,不如看看这个面向GC的编程http://ifeve.com/gc-oriented-java-programming/
26 楼 youngliu_liu 2014-02-17  
不要否定自己,坚持下去。。。没有一个人能够擅长每一领域
25 楼 ijlkdwg 2013-12-09  
有始有终吧,继续。
#24 用缓存,绝对是个慎重的事情,即使技术好,脑子不清晰,也会很危险。绝对不建议脑子发热的人搞这个。
缓存的失效算法, 【cache algorithms (also frequently called replacement algorithms or replacement policies) 】,一般来说,性价比最高的是LRU。个人还真的没见过使用其它算法的实际案例。FIFO想不出来什么场景。至于“FLU”,没听说过。我特意上网搜索了,也没有,比较权威的是这个吧:http://en.wikipedia.org/wiki/Cache_algorithms
能解释下这个是什么么??难道又是中国的某些SB对IT行业作出了特殊贡献?
#25 “尽量避免非常大的内存分配”,这个又是他妈的鬼扯,Java程序员是不直接接触内存的【NIO除外,那也不是heap内存】,你不能接触,又怎么避免?
大街上那么多男人,每个人都要接受警告,“不能让楼猪的妈怀孕,流产”,但是大家都不能接触到她,警告有什么意义?
#26“慎用异常”,这个又是个无厘头的话。异常是java的一个非常重要的特性,好处许多不说了。异常该来的时候就用,“慎用”什么?
========================

总结说吧,楼猪的SB帖子,就是一个垃圾培训学校抄来的。全篇,除了System.arrayCopy,其它,都是胡说八道,有些编程观点甚至是极其有害的。
24 楼 kely39 2013-12-08  
23 楼 dopic 2013-12-06  
别在这里误人子弟!
22 楼 dopic 2013-12-06  
看得我想吐!
21 楼 fxl545826 2013-12-06  
@ijlkdwg  顶你,我看到这个都没心情一一回复,还是碰触你的G点比较厉害,不过现在这么2的文章出现在首页真是无语
20 楼 luochen512 2013-12-05  
23、尽量使用System.arraycopy ()代替通过来循环复制数组
我不敢苟同。如果源数组中的某个成员 通过强制转换(assignment conversion) 无法被转换(Convert)成为目标数组的对应类型(type),就会抛出一个ArrayStoreException,就算是正常的,那其中强制转换后问题也是无法预见的
19 楼 ijlkdwg 2013-12-05  
iteye真的是垃圾到极点了,这样通篇错误的东西,居然还推荐!
借个小朋友的帐户来逐条批驳,以正视听。【以下有些内容,也有个别故意抬杠的部分,就是看不顺眼】
A、 #1 #2,是不是矛盾的?一个说尽量使用单实例,我想问下,单实例是绑定在哪里的?不是用static field的方式绑定到class么?#1赞成的,正是#2反对的。
现在程序员的逻辑智商都这样了么?
B、#3,我只能说,基本道理我同意(jdk也缓存了一些东西),但是结论的话“最好能用基本的数据类型或数组来替代对象”,就是狗屁。
面向对象的好处,如果可以用数组来取代,那真的是天下奇闻了。
代码的清晰干净,比一点点的性能提升重要千万倍,如果你读过任何关于性能和重构,代码质量的书,都会听说过。
C、final对于性能是有那么一点点的提升,不过看你信誓旦旦的说优化50%,哈哈,麻烦拿出实证出来好么?
话说回来,如果全部改成final,就可以提升50%性能,那猪都可以做性能优化了,因为他只要去把函数final就可以了。
楼猪,我看见jdk里面还有很多函数没有加final,如果你这么有把握,我可以推荐你来做jdk,真的不骗你。
D、#5 你确定,在函数里面new的对象,都不会进入heap么?如果是,那看来是jvm spi写错了。
不过,回顾#3,又说要尽量少创建对象。这不又是自己打耳光么?
E、关于#6,请告诉我,如果class有个int field,在这个实例产生的时候,这个field是存放在哪个栈里面的?
【逗你傻子玩的啊】,哈哈。
说正经的,基本类型和包装类型在性能上面有个问题是,因为会自动来回转换,有时候没注意,在大循环里面,的确会产生很多cpu时间。
F、#7, “所以synchronize的方法尽量小,并且应尽量使用方法同步代替代码块同步”,我估计抄错了吧。孩子,抄东西要抄懂,要不还会出笑话。
“synchronize方法被调用时,直接会把当前对 象锁 了,在方法执行完之前其他线程无法调用当前对象的其他方法”,你确定么?哈哈,难道又是jvm spi写错了?
G、#8 “尽量使用StringBuilder和StringBuffer进行字符串连接”,又是个笑话。第一,这样的性能提升其实非常有限,选择更正确的表达方式对于代码质量更重要;第二,既然你说要性能优化了,难道就不知道StringBuffer是同步的么?
H、#9,不是说尽量不要用,而是说根本不能用。原因最主要的是,这个方法,依赖于触发时机“不靠谱”的gc。如果你做轻量级的操作,没有必要,如果是重量级的(比如释放什么资源),更不能在这里面做了,因为不知道什么时候发生,还可能因为jvm崩溃而导致无法执行。
这里面还有句话,“尤其是回收Young代内存时,大都会引起应用程序暂停”,实际上是old generation,或者说full gc时候,old generation回收会引起程序暂停。如果你是对的,那这次就是jvm错了。因为它表现的跟你说的不一样。
I、#10 俩个的区别是,下面的多生成一次对象。很多狗屁公司都拿来这个做java面试题。
javap是个很有用的工具,有兴趣的可以去试试。
J、#11 这里你居然知道同步和不同步的区别了,为什么#8里面就不知道呢?抄东西的确不容易理解吧。
既然要欺负sb,就做绝了,连这个也批你。你知道jvm会做同步优化么?回去慢慢查,知道一点再来。
K、#12,你推荐使用 HashMap(int initialCapacity, float loadFactor),我推荐使用 HashMap(int initialCapacity),原因很简单,第二个参数,你知道该怎么设置么?
L、#13,你举的这个例子,实际上更应该用for in来做。
M、#14,这个例子也很奇怪,如果一个对象的产生是在if条件里面的,那它本来就应该在if区块里面,跟你的观点屁关系没有。
N、#15,麻烦告诉我什么是java里面的“资源泄露”,我做了这么多年,还是第一次听说这个新名词。
BTW:finally,也不是“尽量”,是“必须”。
O、#16 #17,这俩个建议,我的评价是,够得上活埋了!
又是无谓的性能优化,把代码搞的古里古怪,不好维护。
BTW:如果这个狗屁的优化真的有意义,我估计jvm在运行的时候会自己做。
P、#18,跳过
Q、#19,还是狗屁,如果你的举例成立,那更容易refactor你的代码,martin flower写了很多傻瓜教程,就是为了你们这些人的。
R、#20,“二维数据占用的内存空间比一维数组多得多,大概10倍以上”。这个论据又是什么呢?麻烦说出来?
S、#21,“split由于支持正则表达式,所以效率比较低”,孩子,不同的正则内容,处理的速度也是不一样的,这个你不知道么?
还缓存split结果,你这做过么?有遇到过什么问题么?
缓存这样的建议,不过脑子。
T、#22,懒得说了,看jdk
public interface RandomAccess {
}

懒得写了。
18 楼 fxl545826 2013-12-05  
这里面写的多少东西够浅的,怎么还有这么多盲从者,编程者应该更多知道这些所谓规则的初衷和原因,否则记住这个对你写程序一点好处都没。
17 楼 zhangjian_asi 2013-12-05  
谢谢你的精心整理非常不错,关于自己的代码有待提高。
16 楼 rubyol 2013-12-05  
谢谢整理!
写了这么多年for(int i=0;i<list.size();i++),没想到也会有性能问题!
15 楼 风云IT天空 2013-12-04  
谢谢



14 楼 高军威 2013-12-04  
终于 有大牛 踩 了
13 楼 caizi12 2013-12-04  
huangsky 写道
2、尽量避免随意使用静态变量

那静态方法呢,如果我有个循环,要多次调用静态方法

指的是随意,一般系统静太变量也不多吧,大部分是常量。
12 楼 huangsky 2013-12-04  
2、尽量避免随意使用静态变量

那静态方法呢,如果我有个循环,要多次调用静态方法
11 楼 wm5920 2013-12-03  
非常不错
10 楼 lenxeon 2013-12-03  
表示代码性能挖掘还远远没有到这此地步,
9 楼 troyconder 2013-12-03  
有很多 JVM 内部都可以优化掉了
8 楼 hngmduyi 2013-12-03  

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