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Java程序性能优化

阅读1073

一、避免在循环条件中使用复杂表达式

在不做编译优化的情况下,在循环中,循环条件会被反复计算,如果不使用复杂表达式,而使循环条件值不变的话,程序将会运行的更快。

例子:

import java.util.vector;  
class cel {  
    void method (vector vector) {  
        for (int i = 0; i < vector.size (); i++)  // violation  
            ; // ...  
    }  
}  

更正:

class cel_fixed {  
    void method (vector vector) {  
        int size = vector.size ()  
        for (int i = 0; i < size; i++)  
            ; // ...  
    }  
}  

二、为’vectors’ 和 ‘hashtables’定义初始大小

jvm为vector扩充大小的时候需要重新创建一个更大的数组,将原原先数组中的内容复制过来,最后,原先的数组再被回收。可见vector容量的扩大是一个颇费时间的事。
通常,默认的10个元素大小是不够的。你最好能准确的估计你所需要的最佳大小。

例子:

import java.util.vector;  
public class dic {  
    public void addobjects (object[] o) {  
        // if length > 10, vector needs to expand  
        for (int i = 0; i< o.length;i++) {      
            v.add(o);   // capacity before it can add more elements.  
        }  
    }  
    public vector v = new vector();  // no initialcapacity.  
}  

更正:
自己设定初始大小。

public vector v = new vector(20);    
public hashtable hash = new hashtable(10);  

三、在finally块中关闭stream

程序中使用到的资源应当被释放,以避免资源泄漏。这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何,finally块总是会执行的,以确保资源的正确关闭。

例子:

import java.io.*;  
public class cs {  
    public static void main (string args[]) {  
        cs cs = new cs ();  
        cs.method ();  
    }  
    public void method () {  
        try {  
            fileinputstream fis = new fileinputstream ("cs.java");  
            int count = 0;  
            while (fis.read () != -1)  
                count++;  
            system.out.println (count);  
            fis.close ();  
        } catch (filenotfoundexception e1) {  
        } catch (ioexception e2) {  
        }  
    }  
}  

更正:
在最后一个catch后添加一个finally块

四、使用’system.arraycopy ()’代替通过来循环复制数组

‘system.arraycopy ()’ 要比通过循环来复制数组快的多。

例子:

public class irb  
{  
    void method () {  
        int[] array1 = new int [100];  
        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {  
            array1 [i] = i;  
        }  
        int[] array2 = new int [100];  
        for (int i = 0; i < array2.length; i++) {  
            array2 [i] = array1 [i];                 // violation  
        }  
    }  
}  

更正:

public class irb  
{  
    void method () {  
        int[] array1 = new int [100];  
        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {  
            array1 [i] = i;  
        }  
        int[] array2 = new int [100];  
        system.arraycopy(array1, 0, array2, 0, 100);  
    }  
}  

五、让访问实例内变量的getter/setter方法变成”final”

简单的getter/setter方法应该被置成final,这会告诉编译器,这个方法不会被重载,所以,可以变成”inlined”

例子:

class maf {  
    public void setsize (int size) {  
         _size = size;  
    }  
    private int _size;  
}  

更正:

class daf_fixed {  
    final public void setsize (int size) {  
         _size = size;  
    }  
    private int _size;  
}  

六、避免不需要的instanceof操作

如果左边的对象的静态类型等于右边的,instanceof表达式返回永远为true。

例子:

public class uiso {  
    public uiso () {}  
}  
class dog extends uiso {  
    void method (dog dog, uiso u) {  
        dog d = dog;  
        if (d instanceof uiso) // always true.  
            system.out.println("dog is a uiso");  
        uiso uiso = u;  
        if (uiso instanceof object) // always true.  
            system.out.println("uiso is an object");  
    }  
}  

更正:
删掉不需要的instanceof操作。

class dog extends uiso {  
    void method () {  
        dog d;  
        system.out.println ("dog is an uiso");  
        system.out.println ("uiso is an uiso");  
    }  
}  

七、避免不需要的造型操作

所有的类都是直接或者间接继承自object。同样,所有的子类也都隐含的“等于”其父类。那么,由子类造型至父类的操作就是不必要的了。
例子:

class unc {  
    string _id = "unc";  
}  
class dog extends unc {  
    void method () {  
        dog dog = new dog ();  
        unc animal = (unc)dog;  // not necessary.  
        object o = (object)dog;         // not necessary.  
    }  
}  

更正:

class dog extends unc {  
    void method () {  
        dog dog = new dog();  
        unc animal = dog;  
        object o = dog;  
    }  
}  
 ```

八、如果只是查找单个字符的话,用charat()代替startswith() 

用一个字符作为参数调用startswith()也会工作的很好,但从性能角度上来看,调用用string api无疑是错误的! 

例子: 
 ```
public class pcts {  
    private void method(string s) {  
        if (s.startswith("a")) { // violation  
            // ...  
        }  
    }  
}  
 ```

更正         
将'startswith()' 替换成'charat()'. 
 ```
public class pcts {  
    private void method(string s) {  
        if ('a' == s.charat(0)) {  
            // ...  
        }  
    }  
}  
 ```
九、使用移位操作来代替'a / b'操作 

"/"是一个很“昂贵”的操作,使用移位操作将会更快更有效。 

例子: 
 ```
public class sdiv {  
    public static final int num = 16;  
    public void calculate(int a) {  
        int div = a / 4;            // should be replaced with "a >> 2".  
        int div2 = a / 8;         // should be replaced with "a >> 3".  
        int temp = a / 3;  
    }  
}  
 ```

更正: 
 ```
public class sdiv {  
    public static final int num = 16;  
    public void calculate(int a) {  
        int div = a >> 2;    
        int div2 = a >> 3;  
        int temp = a / 3;       // 不能转换成位移操作  
    }  
}  
 ```

十、使用移位操作代替'a * b' 

同上。 
[i]但我个人认为,除非是在一个非常大的循环内,性能非常重要,而且你很清楚你自己在做什么,方可使用这种方法。否则提高性能所带来的程序晚读性的降低将是不合算的。 

例子: 

/**
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*/
public class smul {
public void calculate(int a) {
int mul = a * 4; // should be replaced with “a << 2”.
int mul2 = 8 * a; // should be replaced with “a << 3”.
int temp = a * 3;
}
}

更正:

package opt;
public class smul {
public void calculate(int a) {
int mul = a << 2;
int mul2 = a << 3;
int temp = a * 3; // 不能转换
}
}


十一、在字符串相加的时候,使用 ' ' 代替 " ",如果该字符串只有一个字符的话 


例子: 

public class str {
public void method(string s) {
string string = s + “d” // violation.
string = “abc” + “d” // violation.
}
}

更正: 
将一个字符的字符串替换成' ' 

public class str {
public void method(string s) {
string string = s + ‘d’
string = “abc” + ‘d’
}
}


十二、不要在循环中调用synchronized(同步)方法 

方法的同步需要消耗相当大的资料,在一个循环中调用它绝对不是一个好主意。 

例子: 

import java.util.vector;
public class syn {
public synchronized void method (object o) {
}
private void test () {
for (int i = 0; i < vector.size(); i++) {
method (vector.elementat(i)); // violation
}
}
private vector vector = new vector (5, 5);
}


更正: 
不要在循环体中调用同步方法,如果必须同步的话,推荐以下方式: 

import java.util.vector;
public class syn {
public void method (object o) {
}
private void test () {
synchronized{//在一个同步块中执行非同步方法
for (int i = 0; i < vector.size(); i++) {
method (vector.elementat(i));
}
}
}
private vector vector = new vector (5, 5);
}

十三、将try/catch块移出循环 

把try/catch块放入循环体内,会极大的影响性能,如果编译jit被关闭或者你所使用的是一个不带jit的jvm,性能会将下降21%之多! 

例子:      

import java.io.fileinputstream;
public class try {
void method (fileinputstream fis) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
try { // violation
_sum += fis.read();
} catch (exception e) {}
}
}
private int _sum;
}


更正:         
将try/catch块移出循环         
  ```
void method (fileinputstream fis) {  
       try {  
           for (int i = 0; i < size; i++) {  
               _sum += fis.read();  
           }  
       } catch (exception e) {}  
   }  

十四、对于boolean值,避免不必要的等式判断

将一个boolean值与一个true比较是一个恒等操作(直接返回该boolean变量的值). 移走对于boolean的不必要操作至少会带来2个好处:
1)代码执行的更快 (生成的字节码少了5个字节);
2)代码也会更加干净 。

例子:

public class ueq  
{  
    boolean method (string string) {  
        return string.endswith ("a") == true;   // violation  
    }  
}  

更正:

class ueq_fixed  
{  
    boolean method (string string) {  
        return string.endswith ("a");  
    }  
}  

十五、对于常量字符串,用’string’ 代替 ‘stringbuffer’

常量字符串并不需要动态改变长度。
例子:

public class usc {  
    string method () {  
        stringbuffer s = new stringbuffer ("hello");  
        string t = s + "world!";  
        return t;  
    }  
}  

更正:
把stringbuffer换成string,如果确定这个string不会再变的话,这将会减少运行开销提高性能。

十六、用’stringtokenizer’ 代替 ‘indexof()’ 和’substring()’

字符串的分析在很多应用中都是常见的。使用indexof()和substring()来分析字符串容易导致 stringindexoutofboundsexception。而使用stringtokenizer类来分析字符串则会容易一些,效率也会高一些。

例子:

public class ust {  
    void parsestring(string string) {  
        int index = 0;  
        while ((index = string.indexof(".", index)) != -1) {  
            system.out.println (string.substring(index, string.length()));  
        }  
    }  
}  

十七、使用条件操作符替代”if (cond) return; else return;” 结构

条件操作符更加的简捷
例子:

/**
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*/
public class if {  
    public int method(boolean isdone) {  
        if (isdone) {  
            return 0;  
        } else {  
            return 10;  
        }  
    }  
}  

更正:

public class if {  
    public int method(boolean isdone) {  
        return (isdone ? 0 : 10);  
    }  
}  

十八、使用条件操作符代替”if (cond) a = b; else a = c;” 结构

例子:

public class ifas {  
    void method(boolean istrue) {  
        if (istrue) {  
            _value = 0;  
        } else {  
            _value = 1;  
        }  
    }  
    private int _value = 0;  
}  

更正:

public class ifas {  
    void method(boolean istrue) {  
        _value = (istrue ? 0 : 1);       // compact expression.  
    }  
    private int _value = 0;  
}  

十九、不要在循环体中实例化变量

在循环体中实例化临时变量将会增加内存消耗

例子:

import java.util.vector;  
public class loop {  
    void method (vector v) {  
        for (int i=0;i < v.size();i++) {  
            object o = new object();  
            o = v.elementat(i);  
        }  
    }  
}  

更正:
在循环体外定义变量,并反复使用

import java.util.vector;  
public class loop {  
    void method (vector v) {  
        object o;  
        for (int i=0;i<v.size();i++) {  
            o = v.elementat(i);  
        }  
    }  
}  

二十、确定 stringbuffer的容量

stringbuffer的构造器会创建一个默认大小(通常是16)的字符数组。在使用中,如果超出这个大小,就会重新分配内存,创建一个更大的数组,并将原先的数组复制过来,再丢弃旧的数组。在大多数情况下,你可以在创建stringbuffer的时候指定大小,这样就避免了在容量不够的时候自动增长,以提高性能。

例子:

public class rsbc {  
    void method () {  
        stringbuffer buffer = new stringbuffer(); // violation  
        buffer.append ("hello");  
    }  
}  

更正:
为stringbuffer提供寝大小。

public class rsbc {  
    void method () {  
        stringbuffer buffer = new stringbuffer(max);  
        buffer.append ("hello");  
    }  
    private final int max = 100;  
}  

二十一、尽可能的使用栈变量

如果一个变量需要经常访问,那么你就需要考虑这个变量的作用域了。static? local?还是实例变量?访问静态变量和实例变量将会比访问局部变量多耗费2-3个时钟周期。

例子:

/**
* Java学习交流QQ群:589809992 我们一起学Java!
*/
public class usv {  
    void getsum (int[] values) {  
        for (int i=0; i < value.length; i++) {  
            _sum += value[i];           // violation.  
        }  
    }  
    void getsum2 (int[] values) {  
        for (int i=0; i < value.length; i++) {  
            _staticsum += value[i];  
        }  
    }  
    private int _sum;  
    private static int _staticsum;  
}       

更正:
如果可能,请使用局部变量作为你经常访问的变量。
你可以按下面的方法来修改getsum()方法:

void getsum (int[] values) {  
    int sum = _sum;  // temporary local variable.  
    for (int i=0; i < value.length; i++) {  
        sum += value[i];  
    }  
    _sum = sum;  
}  

二十二、不要总是使用取反操作符(!)

取反操作符(!)降低程序的可读性,所以不要总是使用。

例子:

public class dun {  
    boolean method (boolean a, boolean b) {  
        if (!a)  
            return !a;  
        else  
            return !b;  
    }  
}  

更正:
如果可能不要使用取反操作符(!)

二十三、与一个接口 进行instanceof操作

基于接口的设计通常是件好事,因为它允许有不同的实现,而又保持灵活。只要可能,对一个对象进行instanceof操作,以判断它是否某一接口要比是否某一个类要快。

例子:

public class insof {  
    private void method (object o) {  
        if (o instanceof interfacebase) { }  // better  
        if (o instanceof classbase) { }   // worse.  
    }  
}  

class classbase {}  
interface interfacebase {}  
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