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

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。