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來源：https://yq.aliyun.com/articles/662001
在 Java 程序中，性能問題的大部分原因並不在於 Java 語言，而是程序本身。養成良好的編碼習慣非常重要，能夠顯著地提升程序性能。
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
當某個對象被定義爲 static 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
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、儘量避免過多過常地創建 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，最大限度地重用對象，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%。
如：讓訪問實例內變量的 getter/setter 方法變成 ”final”：
簡單的 getter/setter 方法應該被置成 final，這會告訴編譯器，這個方法不會被重載，所以，可以變成 ”inlined”，例子：
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 的方法儘量減小，並且應儘量使用方法同步代替代碼塊同步。
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
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；
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、多線程在未發生線程安全前提下應儘量使用 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，充分利用這個構造函數
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：
應該改爲：
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：
應該改爲：
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：
應該改爲：
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：
應該改爲：
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：
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：
Java 代碼
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：
Java 代碼
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，你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。
27、儘量重用對象
特別是String對象的使用中，出現字符串連接情況時應使用StringBuffer 代替，由於系統不僅要花時間生成對象，以後可能還需要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理。
因此生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響。
28、不要重複初始化變量
默認情況下，調用類的構造函數時，java 會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。
當一個類從另一個類派生時，這一點尤其應該注意，因爲用 new 關鍵字創建一個對象時，構造函數鏈中的所有構造函數都會被自動調用。
這裏有個注意，給成員變量設置初始值但需要調用其他方法的時候，最好放在一個方法。
比如 initXXX() 中，因爲直接調用某方法賦值可能會因爲類尚未初始化而拋空指針異常，如：public int state = this.getState()。
29、在 java+Oracle的 應用系統開發中，java 中內嵌的 SQL 語言應儘量使用大寫形式，以減少 Oracle 解析器的解析負擔。
30、在 java 編程過程中，進行數據庫連接，I/O 流操作，在使用完畢後，及時關閉以釋放資源。因爲對這些大對象的操作會造成系統大的開銷。
31、保證過期的對象的及時回收具有重要意義
過分的創建對象會消耗系統的大量內存，嚴重時，會導致內存泄漏，因此，保證過期的對象的及時回收具有重要意義。
JVM 的 GC 並非十分智能，因此建議在對象使用完畢後，手動設置成 null。
32、在使用同步機制時，應儘量使用方法同步代替代碼塊同步。
33、不要在循環中使用 Try/Catch 語句，應把 Try/Catch 放在循環最外層
Error 是獲取系統錯誤的類，或者說是虛擬機錯誤的類。
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。
34、通過 StringBuffer 的構造函數來設定它的初始化容量，可以明顯提升性能
StringBuffer 的默認容量爲 16，當 StringBuffer 的容量達到最大容量時，它會將自身容量增加到當前的 2 倍 +2，也就是 2*n+2。
無論何時，只要 StringBuffer 到達它的最大容量，它就不得不創建一個新的對象數組，然後複製舊的對象數組，這會浪費很多時間。所以給 StringBuffer 設置一個合理的初始化容量值，是很有必要的！
35、合理使用 java.util.Vector
Vector 與 StringBuffer 類似，每次擴展容量時，所有現有元素都要賦值到新的存儲空間中。
Vector 的默認存儲能力爲 10 個元素，擴容加倍。
vector.add(index,obj) 這個方法可以將元素 obj 插入到 index 位置，但 index 以及之後的元素依次都要向下移動一個位置（將其索引加 1）。
除非必要，否則對性能不利。
同樣規則適用於 remove(int index) 方法，移除此向量中指定位置的元素。將所有後續元素左移（將其索引減 1）。
返回此向量中移除的元素。所以刪除 vector 最後一個元素要比刪除第 1 個元素開銷低很多。刪除所有元素最好用 removeAllElements() 方法。
如果要刪除 vector 裏的一個元素可以使用 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)。
38、不用 new關 鍵字創建對象的實例
用 new 關鍵詞創建類的實例時，構造函數鏈中的所有構造函數都會被自動調用。
但如果一個對象實現了 Cloneable 接口，我們可以調用它的 clone() 方法。clone() 方法不會調用任何類構造函數。
下面是 Factory 模式的一個典型實現：
改進後的代碼使用 clone() 方法：
39、不要將數組聲明爲：public static final
40、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 的值之後直接取 key 和 value。
41、array (數組)和 ArrayList 的使用
array 數組效率最高，但容量固定，無法動態改變，ArrayList 容量可以動態增長，但犧牲了效率。
42、單線程應儘量使用 HashMap, ArrayList
除非必要，否則不推薦使用 HashTable,Vector，它們使用了同步機制，而降低了性能。
43、StringBuffer，StringBuilder 的區別在於
java.lang.StringBuffer 線程安全的可變字符序列。一個類似於String 的字符串緩衝區，但不能修改。
StringBuilder 與該類相比，通常應該優先使用 StringBuilder 類，因爲它支持所有相同的操作，但由於它不執行同步，所以速度更快。
爲了獲得更好的性能，在構造 StringBuffer 或 StringBuilder 時應儘量指定她的容量。
當然如果不超過 16 個字符時就不用了。
相同情況下，使用 StringBuilder 比使用 StringBuffer 僅能獲得 10%~15% 的性能提升，但卻要冒多線程不安全的風險。
綜合考慮還是建議使用 StringBuffer。
44、儘量使用基本數據類型代替對象。
45、使用具體類比使用接口效率高，但結構彈性降低了，但現代IDE都可以解決這個問題。
46、考慮使用靜態方法
如果你沒有必要去訪問對象的外部，那麼就使你的方法成爲靜態方法。它會被更快地調用，因爲它不需要一個虛擬函數導向表。
這同時也是一個很好的實踐，因爲它告訴你如何區分方法的性質，調用這個方法不會改變對象的狀態。
47、應儘可能避免使用內在的 GET,SET 方法。
48、避免枚舉，浮點數的使用。
以下舉幾個實用優化的例子：
49、避免在循環條件中使用複雜表達式
在不做編譯優化的情況下，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。
例子：
更正：
50、爲 'Vectors' 和 'Hashtables' 定義初始大小
JVM 爲 Vector 擴充大小的時候需要重新創建一個更大的數組，將原原先數組中的內容複製過來，最後，原先的數組再被回收。
可見 Vector 容量的擴大是一個頗費時間的事。
通常，默認的 10 個元素大小是不夠的。你最好能準確的估計你所需要的最佳大小。
例子：
更正：
自己設定初始大小。
51、在 finally 塊中關閉 Stream
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。
52、使用 'System.arraycopy ()' 代替通過來循環複製數組
例子：
更正：
53、讓訪問實例內變量的 getter/setter 方法變成 ”final”
簡單的 getter/setter 方法應該被置成 final，這會告訴編譯器，這個方法不會被重載，所以，可以變成 ”inlined”，例子：
更正：
54、對於常量字符串，用 'String' 代替 'StringBuffer'
常量字符串並不需要動態改變長度。
例子：
更正：把 StringBuffer 換成 String，如果確定這個 String 不會再變的話，這將會減少運行開銷提高性能。
55、在字符串相加的時候，使用 ' ' 代替 " "，如果該字符串只有一個字符的話
例子：
更正：
將一個字符的字符串替換成' '
以上僅是 Java 方面編程時的性能優化，性能優化大部分都是在時間、效率、代碼結構層次等方面的權衡，各有利弊。
不要把上面內容當成教條，或許有些對我們實際工作適用，有些不適用，還望根據實際工作場景進行取捨，活學活用，變通爲宜。
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