一個Java類中可以存在多種形式的變量，可以是最一般的成員變量；或將其定義爲靜態變量；也可以在方法中定義臨時變量。這三種變量的存取效率如何？
1．測試
下面作個實驗，看下面代碼。
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class CheckVars {
privateintinstVar;// 成員變量
privatestaticintstaticVar; // 靜態變量
// 存取類方法中的臨時變量
void tempAccess(int val)
{
int j = 0;// 臨時變量
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i
= 0; i < val; i++)
j += 1;
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("temp var: " +
(endTime - startTime) + " milli seconds");
}
// 存取類的成員變量
void instanceAccess(int val)
{
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i
= 0; i < val; i++)
instVar += 1;
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("instance var: " +
(endTime - startTime) + " milli seconds");
}
// 存取類的 static 變量
void staticAccess(int val)
{
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i
= 0; i < val; i++)
staticVar += 1;
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("static var: " +
(endTime - startTime) + " milli seconds");
}
publicstaticvoid main(String[] args){
CheckVars test=new CheckVars();
test.tempAccess(200000000);
test.instanceAccess(200000000);
test.staticAccess(200000000);
}
}
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結果：
temp var: 350 milli seconds
instance var: 821 milli seconds
static var: 852 milli seconds
這段代碼中的每個方法都執行相同的循環，並反覆相同的次數。唯一的不同是每個循環使一個不同類型的變量遞增。方法 tempAccess 使一個局部堆棧變量遞增，instanceAccess 使類的一個成員實例變量遞增，而 staticAccess 使類的一個 static 變量遞增。
從結果中可以發現，instanceAccess 和 staticAccess 的執行時間基本相同。但是，tempAccess 要快兩到三倍。
2．JVM存取變量機制
存取堆棧變量如此快是因爲JVM 存取堆棧變量比它存取 static 變量或類的實例變量執行的操作少。
JVM 是一種基於堆棧的虛擬機，因此優化了對堆棧數據的存取和處理。所有局部變量都存儲在一個局部變量表中，在 Java 操作數堆棧中進行處理，並可被高效地存取。
存取 static 變量和實例變量成本更高，因爲 JVM 必須使用代價更高的操作碼，並從常數存儲池中存取它們。（常數存儲池保存一個類型所使用的所有類型、字段和方法的符號引用。）通常，在第一次從常數存儲池中訪問 static 變量或實例變量以後，JVM 將動態更改字節碼以使用效率更高的操作碼。儘管有這種優化，堆棧變量的存取仍然更快。
3．優化代碼
考慮到這些事實，就可以重新構建前面的代碼，以便通過存取堆棧變量而不是實例變量或 static 變量使操作更高效。
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publicclass CheckVarsAdv {
privateintinstVar;
privatestaticintstaticVar;
void tempAccess(int val)
{
int j = 0;
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i
= 0; i < val; i++)
j += 1;
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("temp var: " +
(endTime - startTime) + " milli seconds");
}
void instanceAccess(int val)
{
int j = instVar;
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i
= 0; i < val; i++)
j += 1;
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("instance var: " +
(endTime - startTime) + " milli seconds");
instVar = j;
}
void staticAccess(int val)
{
int j = staticVar;
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i
= 0; i < val; i++)
j += 1;
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("static var: " +
(endTime - startTime) + " milli seconds");
staticVar = j;
}
publicstaticvoid main(String[] args){
CheckVarsAdv test=new CheckVarsAdv();
test.tempAccess(200000000);
test.instanceAccess(200000000);
test.staticAccess(200000000);
}
}
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結果：
temp var: 341 milli seconds
instance var: 370 milli seconds
static var: 361 milli seconds
方法 instanceAccess 和 staticAccess 被修改爲將它們的實例變量或 static 變量複製到局部堆棧變量中。當變量的處理完成以後，其值又被複制回實例變量或 static 變量中。這種簡單的更改明顯提高了 instanceAccess 和 staticAccess 的性能。這三個方法的執行時間現在基本相同。