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『Java代码优化』 尽可能地使用stack(栈)变量(方法内部的局部变量)

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Java程序包含了大量的对象,我们需要了解它们是从哪里被访问的,变量存储于何处对程序的性能有显著的影响--尤其是某些需要被频繁访问的变量。

我们写一个Java类,在其内部方法中定义的局部变量或对象是存储在stack(堆栈)中的,且JVM是一种stack-based的,因此访问和操纵stack中的数据时性能最佳。而Java类的instance变量(这个类的field)和static变量是在constant pool(常量池)中存储和得到访问的。constant pool中保存了所有的符号引用(symbolic references),指向所有型别(types)、值域(field),以及每个型别所使用的所有函数(mothods)。访问instance和static变量时,由于它们存放于constant pool中,所以JVM需要使用更多更耗时的操作码(分析程序生成的bytecode可以看出来)来访问它们。

下面给出一段代码示例,对比后说明怎么尽可能地使用stack变量:

 
package test;  
  
public class StackVars {  
  
private int x; // instance变量  
private static int staticX; //static 变量  
  
public void stackAccess(int val) { //访问和操作stack变量j  
int j = 0;  
for (int i = 0; i < val; i ) {  
j = 1;  
}  
}  
  
public void instanceAccess(int val) {//访问和操作instance变量x  
for (int i = 0; i < val; i ) {  
x = 1;  
}  
}  
  
public void staticAccess(int val) {//访问和操作static变量staticX  
for (int i = 0; i < val; i ) {  
staticX = 1;  
}  
}  
}  



经测试,发现运行instanceAccess()和staticAccess()方法的时间大约相同,但却比运行stackAccess()方法慢了2~3倍。因此我们对instanceAccess()、staticAccess()两个方法的代码作以下调整,以得到更快的性能:

public void instanceAccess(int val) {//访问和操作instance变量x  
int tempX=x;  
for (int i = 0; i < val; i ) {  
tempX = 1;  
}  
x=tempX;  
}  
  
public void staticAccess(int val) {//访问和操作static变量staticX  
int tempStaticX=staticX;  
for (int i = 0; i < val; i ) {  
tempStaticX = 1;  
}  
staticX=tempStaticX;  
}
 
改善之处就是将instance和static变量放到循环之外,而用一个stack变量来完成多次局部运算,最后再将这个stack变量的值传回instance或static变量,从而提高了代码的性能。
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