JAVA中提高性能的辦法

最近的機器內存又爆滿了，除了新增機器內存外，還應該好好review一下我們的代碼，有很多代碼編寫過於隨意化，這些不好的習慣或對程序語言的不瞭解是應該好好打壓打壓了。

 

下面是參考網絡資源總結的一些在Java編程中儘可能要做到的一些地方。

1. 儘量在合適的場合使用單例

使用單例可以減輕加載的負擔，縮短加載的時間，提高加載的效率，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，通過線程同步來控制資源的併發訪問；

第二，控制實例的產生，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，讓多個不相關的進程或線程之間實現通信。

2. 儘量避免隨意使用靜態變量

要知道，當某個對象被定義爲stataic變量所引用，那麼gc通常是不會回收這個對象所佔有的內存，如

public class A{
static B b = new B();
}

public class A{
static B b = new B();
}

 

此時靜態變量b的生命週期與A類同步，如果A類不會卸載，那麼b對象會常駐內存，直到程序終止。

3. 儘量避免過多過常的創建Java對象

儘量避免在經常調用的方法，循環中new對象，由於系統不僅要花費時間來創建對象，而且還要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理，在我們可以控制的範圍內，最大限度的重用對象，最好能用基本的數據類型或數組來替代對象。

4. 儘量使用final修飾符

帶有final修飾符的類是不可派生的。在Java核心API中，有許多應用final的例子，例如java.lang.String。爲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編譯器會尋找機會內聯（inline）所有的final方法（這和具體的編譯器實現有關）。此舉能夠使性能平均提高50%。

5. 儘量使用局部變量

調用方法時傳遞的參數以及在調用中創建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、實例變量等，都在堆（Heap）中創建，速度較慢。

6. 儘量處理好包裝類型和基本類型兩者的使用場所

雖然包裝類型和基本類型在使用過程中是可以相互轉換，但它們兩者所產生的內存區域是完全不同的，基本類型數據產生和處理都在棧中處理，包裝類型是對象，是在堆中產生實例。

在集合類對象，有對象方面需要的處理適用包裝類型，其他的處理提倡使用基本類型。

7. 慎用synchronized，儘量減小synchronize的方法

都知道，實現同步是要很大的系統開銷作爲代價的，甚至可能造成死鎖，所以儘量避免無謂的同步控制。synchronize方法被調用時，直接會把當前對象鎖  了，在方法執行完之前其他線程無法調用當前對象的其他方法。所以synchronize的方法儘量小，並且應儘量使用方法同步代替代碼塊同步。

8. 儘量使用StringBuilder和StringBuffer進行字符串連接

這個就不多講了。

9. 儘量不要使用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代內存時，大都會引起應用程序暫停，所以再選擇使用finalize方法進行資源清理，會導致GC負擔更大，程序運行效率更差。

10. 儘量使用基本數據類型代替對象

String str = "hello";

上面這種方式會創建一個“hello”字符串，而且JVM的字符緩存池還會緩存這個字符串；

String str = new String("hello");

此時程序除創建字符串外，str所引用的String對象底層還包含一個char[]數組，這個char[]數組依次存放了h,e,l,l,o

11. 單線程應儘量使用HashMap、ArrayList

HashTable、Vector等使用了同步機制，降低了性能。

12. 儘量合理的創建HashMap

當你要創建一個比較大的hashMap時，充分利用另一個構造函數

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

避免HashMap多次進行了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。

13. 儘量減少對變量的重複計算

如

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

應該改爲

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

並且在循環中應該避免使用複雜的表達式，在循環中，循環條件會被反覆計算，如果不使用複雜表達式，而使循環條件值不變的話，程序將會運行的更快。 

14. 儘量避免不必要的創建

如

A a = new A();

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

應該改爲

if(i==1){

A a = new A();

list.add(a);}

15. 儘量在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塊總是會執行的，以確保資源的正確關閉。 

16. 儘量使用移位來代替'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;

應該改爲

int num = a >> 2;

int num = a >> 3;

但注意的是使用移位應添加註釋，因爲移位操作不直觀，比較難理解

17.儘量使用移位來代替'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;

應該改爲

int num = a << 2;

int num = a << 3;

18. 儘量確定StringBuffer的容量

StringBuffer  的構造器會創建一個默認大小（通常是16）的字符數組。在使用中，如果超出這個大小，就會重新分配內存，創建一個更大的數組，並將原先的數組複製過來，再  丟棄舊的數組。在大多數情況下，你可以在創建 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，以提高性能。 

如：StringBuffer buffer = new StringBuffer(1000);  

19. 儘量早釋放無用對象的引用

大部分時，方法局部引用變量所引用的對象 會隨着方法結束而變成垃圾，因此，大部分時候程序無需將局部，引用變量顯式設爲null。

例如：

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

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

 

上面這個就沒必要了，隨着方法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：

Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
//執行耗時，耗內存操作；或調用耗時，耗內存的方法
……
}

Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
//執行耗時，耗內存操作；或調用耗時，耗內存的方法
……
}

 

這時候就有必要將obj賦值爲null，可以儘早的釋放對Object對象的引用。

20. 儘量避免使用二維數組

二維數據佔用的內存空間比一維數組多得多，大概10倍以上。

21. 儘量避免使用split

除非是必須的，否則應該避免使用split，split由於支持正則表達式，所以效率比較低，如果是頻繁的幾十，幾百萬的調用將會耗費大量資源，如果確實需  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。

22. ArrayList & LinkedList

一 個是線性表，一個是鏈表，一句話，隨機查詢儘量使用ArrayList，ArrayList優於LinkedList，LinkedList還要移動指  針，添加刪除的操作LinkedList優於ArrayList，ArrayList還要移動數據，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，對症下藥。

23. 儘量使用System.arraycopy ()代替通過來循環複製數組

System.arraycopy() 要比通過循環來複制數組快的多 

24. 儘量緩存經常使用的對象

儘可能將經常使用的對象進行緩存，可以使用數組，或HashMap的容器來進行緩存，但這種方式可能導致系統佔用過多的緩存，性能下降，推薦可以使用一些第三方的開源工具，如EhCache，Oscache進行緩存，他們基本都實現了FIFO/FLU等緩存算法。

25. 儘量避免非常大的內存分配

有時候問題不是由當時的堆狀態造成的，而是因爲分配失敗造成的。分配的內存塊都必須是連續的，而隨着堆越來越滿，找到較大的連續塊越來越困難。

26. 慎用異常

當創建一個異常時，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創建的。構建這些棧跟蹤時需要爲運行時棧做一份快照，正是這一部分開銷很大。當需要創建一個 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。棧跟蹤不只包含運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 果您創建一個 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，您甚至可以隨意地拋出異常，而不用花費很大的代價。招致性能損失的並不是 throw  操作——儘管在沒有預先創建異常的情況下就拋出異常是有點不尋常。真正要花代價的是創建異常。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  拋出異常。異常是爲異常的情況而設計的，使用時也應該牢記這一原則。

相關回復：

xuanyuan 寫道

7.慎用synchronized，儘量減小synchronize的方法
re：同意，不過文中有個地方說錯了，使用synchronized關鍵字並不一定都是鎖定當前對象的，要看具體的鎖是什麼。如果是在方法上加的synchronized，則是以對象本身爲鎖的，如果是靜態方法則鎖的粒度是類。
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9.儘量不要使用finalize方法
re：同意，其實不推薦用finalize方法的根本原因在於，JVM的規範並不保證何時執行該方法，所以用這個方法來釋放資源很不合適，有可能造成長時間資源得不到釋放。
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16.儘量使用移位來代替'a/b'的操作；17.儘量使用移位來代替'a*b'的操作
re：個人不太同意這兩條。這樣做確實有更好的性能，但是卻犧牲了可讀性。這兩個操作符對很多程序員來說並不直觀。我認爲在如今硬件價格不那麼昂貴的情況下，略微犧牲一些性能，換來更好的可讀性和可維護性是好的選擇。

 

wuzhengju  寫道

19.儘量早釋放無用對象的引用
大部分時，方法局部引用變量所引用的對象 會隨着方法結束而變成垃圾，因此，大部分時候程序無需將局部，引用變量顯式設爲null。
例如：
Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
}
上面這個就沒必要了，隨着方法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：
Public void test(){
Object obj = new Object();
……
Obj=null;
//執行耗時，耗內存操作；或調用耗時，耗內存的方法
……
}
如果Object obj = new Object(); 如果這對象並不是大對象，這有必要嗎？Obj=null;只是告訴jvm這個對象已經成爲垃圾，至於什麼時候回收，還不能確定！ 這可讀性也不好！

 

 

                                                                                                      本文轉自http://www.iteye.com/magazines/66