可供程序利用的資源（內(nèi)存、CPU時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)帶寬等）是有限的，優(yōu)化的目的就是讓程序用盡可能少的資源完成預(yù)定的任務(wù)。優(yōu)化通常包含兩方面的內(nèi)容：減小代碼的體積，提高代碼的運(yùn)行效率。本文討論的主要是如何提高代碼的效率。

　　在 Java程序中，性能問(wèn)題的大部分原因并不在于Java語(yǔ)言，而是在于程序本身。養(yǎng)成好的代碼編寫(xiě)習(xí)慣非常重要，比如正確地、巧妙地運(yùn)用 java.lang.String類(lèi)和java.util.Vector類(lèi)，它能夠顯著地提高程序的性能。下面我們就來(lái)具體地分析一下這方面的問(wèn)題。

　　1、    盡量指定類(lèi)的final修飾符 帶有final修飾符的類(lèi)是不可派生的。在Java核心API中，有許多應(yīng)用final的例子，例如 java.lang.String。為String類(lèi)指定final防止了人們覆蓋length()方法。另外，如果指定一個(gè)類(lèi)為final，則該類(lèi)所有的方法都是final。Java編譯器會(huì)尋找機(jī)會(huì)內(nèi)聯(lián)（inline）所有的final方法（這和具體的編譯器實(shí)現(xiàn)有關(guān)）。此舉能夠使性能平均提高 50% 。

　　2、    盡量重用對(duì)象。特別是String 對(duì)象的使用中，出現(xiàn)字符串連接情況時(shí)應(yīng)用StringBuffer 代替。由于系統(tǒng)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象，以后可能還需花時(shí)間對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理。因此，生成過(guò)多的對(duì)象將會(huì)給程序的性能帶來(lái)很大的影響。

　　3、    盡量使用局部變量，調(diào)用方法時(shí)傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時(shí)變量都保存在棧（Stack）中，速度較快。其他變量，如靜態(tài)變量、實(shí)例變量等，都在堆（Heap）中創(chuàng)建，速度較慢。另外，依賴于具體的編譯器/JVM，局部變量還可能得到進(jìn)一步優(yōu)化。請(qǐng)參見(jiàn)《盡可能使用堆棧變量》。

　　4、    不要重復(fù)初始化變量  默認(rèn)情況下，調(diào)用類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)時(shí)， Java會(huì)把變量初始化成確定的值：所有的對(duì)象被設(shè)置成null，整數(shù)變量（byte、 short、int、long）設(shè)置成0，float和double變量設(shè)置成0.0，邏輯值設(shè)置成false。當(dāng)一個(gè)類(lèi)從另一個(gè)類(lèi)派生時(shí)，這一點(diǎn)尤其應(yīng)該注意，因?yàn)橛胣ew關(guān)鍵詞創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)，構(gòu)造函數(shù)鏈中的所有構(gòu)造函數(shù)都會(huì)被自動(dòng)調(diào)用。

　　5、    在JAVA + ORACLE 的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，java中內(nèi)嵌的SQL語(yǔ)句盡量使用大寫(xiě)的形式，以減輕ORACLE解析器的解析負(fù)擔(dān)。

　　6、    Java 編程過(guò)程中，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)連接、I/O流操作時(shí)務(wù)必小心，在使用完畢后，即使關(guān)閉以釋放資源。因?yàn)閷?duì)這些大對(duì)象的操作會(huì)造成系統(tǒng)大的開(kāi)銷(xiāo)，稍有不慎，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

　　7、    由于JVM的有其自身的GC機(jī)制，不需要程序開(kāi)發(fā)者的過(guò)多考慮，從一定程度上減輕了開(kāi)發(fā)者負(fù)擔(dān)，但同時(shí)也遺漏了隱患，過(guò)分的創(chuàng)建對(duì)象會(huì)消耗系統(tǒng)的大量?jī)?nèi)存，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存泄露，因此，保證過(guò)期對(duì)象的及時(shí)回收具有重要意義。JVM回收垃圾的條件是：對(duì)象不在被引用；然而，JVM的GC并非十分的機(jī)智，即使對(duì)象滿足了垃圾回收的條件也不一定會(huì)被立即回收。所以，建議我們?cè)趯?duì)象使用完畢，應(yīng)手動(dòng)置成null。

　　8、    在使用同步機(jī)制時(shí)，應(yīng)盡量使用方法同步代替代碼塊同步。

　　9、    盡量減少對(duì)變量的重復(fù)計(jì)算

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

　　…

　　}

　　應(yīng)替換為：

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

　　…

　　}

　　10、盡量采用lazy loading 的策略，即在需要的時(shí)候才開(kāi)始創(chuàng)建。

　　例如：    String str = “aaa”;

　　if(i == 1) {

　　list.add(str);

　　}

　　應(yīng)替換為：

　　if(i == 1) {

　　String str = “aaa”;

　　list.add(str);

　　}

　　11、慎用異常

　　異常對(duì)性能不利。拋出異常首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象。Throwable接口的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用名為fillInStackTrace()的本地（Native）方法，fillInStackTrace()方法檢查堆棧，收集調(diào)用跟蹤信息。只要有異常被拋出，VM就必須調(diào)整調(diào)用堆棧，因?yàn)樵谔幚磉^(guò)程中創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象。 異常只能用于錯(cuò)誤處理，不應(yīng)該用來(lái)控制程序流程。

　　Try {

　　} catch() {

　　}

　　應(yīng)把其放置在最外層。

　　13、StringBuffer 的使用：

　　StringBuffer表示了可變的、可寫(xiě)的字符串。

　　有三個(gè)構(gòu)造方法 :

　　StringBuffer ();            //默認(rèn)分配16個(gè)字符的空間

　　StringBuffer (int size);  //分配size個(gè)字符的空間

　　StringBuffer (String str);  //分配16個(gè)字符+str.length()個(gè)字符空間

　　你可以通過(guò)StringBuffer的構(gòu)造函數(shù)來(lái)設(shè)定它的初始化容量，這樣可以明顯地提升性能。這里提到的構(gòu)造函數(shù)是 StringBuffer(int length)，length參數(shù)表示當(dāng)前的StringBuffer能保持的字符數(shù)量。你也可以使用 ensureCapacity(int minimumcapacity)方法在StringBuffer對(duì)象創(chuàng)建之后設(shè)置它的容量。首先我們看看 StringBuffer的缺省行為，然后再找出一條更好的提升性能的途徑。

　　StringBuffer在內(nèi)部維護(hù)一個(gè)字符數(shù)組，當(dāng)你使用缺省的構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建StringBuffer對(duì)象的時(shí)候，因?yàn)闆](méi)有設(shè)置初始化字符長(zhǎng)度，StringBuffer的容量被初始化為16個(gè)字符，也就是說(shuō)缺省容量就是16個(gè)字符。當(dāng)StringBuffer達(dá)到最大容量的時(shí)候，它會(huì)將自身容量增加到當(dāng)前的2倍再加2，也就是（2*舊值+2）。如果你使用缺省值，初始化之后接著往里面追加字符，在你追加到第16個(gè)字符的時(shí)候它會(huì)將容量增加到34（2*16+2），當(dāng)追加到34個(gè)字符的時(shí)候就會(huì)將容量增加到 70（2*34+2）。無(wú)論何事只要StringBuffer到達(dá)它的最大容量它就不得不創(chuàng)建一個(gè)新的字符數(shù)組然后重新將舊字符和新字符都拷貝一遍――這也太昂貴了點(diǎn)。所以總是給StringBuffer設(shè)置一個(gè)合理的初始化容量值是錯(cuò)不了的，這樣會(huì)帶來(lái)立竿見(jiàn)影的性能增益。

　　StringBuffer初始化過(guò)程的調(diào)整的作用由此可見(jiàn)一斑。所以，使用一個(gè)合適的容量值來(lái)初始化StringBuffer永遠(yuǎn)都是一個(gè)最佳的建議。

　　14、合理的使用Java類(lèi) java.util.Vector。

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)Vector就是一個(gè)java.lang.Object實(shí)例的數(shù)組。Vector與數(shù)組相似，它的元素可以通過(guò)整數(shù)形式的索引訪問(wèn)。但是，Vector類(lèi)型的對(duì)象在創(chuàng)建之后，對(duì)象的大小能夠根據(jù)元素的增加或者刪除而擴(kuò)展、縮小。請(qǐng)考慮下面這個(gè)向Vector加入元素的例子：

　　Object obj = new Object();

　　Vector v = new Vector(100000);

　　for(int I=0;

　　I<100000; I++) { v.add(0,obj); }

　　除非有絕對(duì)充足的理由要求每次都把新元素插入到Vector的前面，否則上面的代碼對(duì)性能不利。在默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)中，Vector的初始存儲(chǔ)能力是10個(gè)元素，如果新元素加入時(shí)存儲(chǔ)能力不足，則以后存儲(chǔ)能力每次加倍。Vector類(lèi)就象StringBuffer類(lèi)一樣，每次擴(kuò)展存儲(chǔ)能力時(shí)，所有現(xiàn)有的元素都要復(fù)制到新的存儲(chǔ)空間之中。下面的代碼片段要比前面的例子快幾個(gè)數(shù)量級(jí)：

　　Object obj = new Object();

　　Vector v = new Vector(100000);

　　for(int I=0; I<100000; I++) { v.add(obj); }

　　同樣的規(guī)則也適用于Vector類(lèi)的remove()方法。由于Vector中各個(gè)元素之間不能含有“空隙”，刪除除最后一個(gè)元素之外的任意其他元素都導(dǎo)致被刪除元素之后的元素向前移動(dòng)。也就是說(shuō)，從Vector刪除最后一個(gè)元素要比刪除第一個(gè)元素“開(kāi)銷(xiāo)”低好幾倍。

　　假設(shè)要從前面的Vector刪除所有元素，我們可以使用這種代碼：

　　for(int I=0; I<100000; I++)

　　{

　　v.remove(0);

　　}

　　但是，與下面的代碼相比，前面的代碼要慢幾個(gè)數(shù)量級(jí)：

　　for(int I=0; I<100000; I++)

　　{

　　v.remove(v.size()-1);

　　}

　　從Vector類(lèi)型的對(duì)象v刪除所有元素的最好方法是：

　　v.removeAllElements();


假設(shè)Vector類(lèi)型的對(duì)象v包含字符串“Hello”。考慮下面的代碼，它要從這個(gè)Vector中刪除“Hello”字符串：

　　String s = "Hello";

　　int i = v.indexOf(s);

　　if(I != -1) v.remove(s);

　　這些代碼看起來(lái)沒(méi)什么錯(cuò)誤，但它同樣對(duì)性能不利。在這段代碼中，indexOf()方法對(duì)v進(jìn)行順序搜索尋找字符串“Hello”，remove(s)方法也要進(jìn)行同樣的順序搜索。改進(jìn)之后的版本是：

　　String s = "Hello";

　　int i = v.indexOf(s);

　　if(I != -1) v.remove(i);

　　這個(gè)版本中我們直接在remove()方法中給出待刪除元素的精確索引位置，從而避免了第二次搜索。一個(gè)更好的版本是：

　　String s = "Hello"; v.remove(s);

　　最后，我們?cè)賮?lái)看一個(gè)有關(guān)Vector類(lèi)的代碼片段：

　　for(int I=0; I++;I < v.length)

　　如果v包含100,000個(gè)元素，這個(gè)代碼片段將調(diào)用v.size()方法100,000次。雖然size方法是一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，但它仍舊需要一次方法調(diào)用的開(kāi)銷(xiāo)，至少JVM需要為它配置以及清除堆棧環(huán)境。在這里，for循環(huán)內(nèi)部的代碼不會(huì)以任何方式修改Vector類(lèi)型對(duì)象v的大小，因此上面的代碼最好改寫(xiě)成下面這種形式：

　　int size = v.size(); for(int I=0; I++;I<size)

　　雖然這是一個(gè)簡(jiǎn)單的改動(dòng)，但它仍舊贏得了性能。畢竟，每一個(gè)CPU周期都是寶貴的。

　　15、當(dāng)復(fù)制大量數(shù)據(jù)時(shí)，使用System.arraycopy()命令。

　　16、代碼重構(gòu)：增強(qiáng)代碼的可讀性。

　　例如：

　　public class ShopCart {

　　private List carts ;

　　…

　　public void add (Object item) {

　　if(carts == null) {

　　carts = new ArrayList();

　　}

　　crts.add(item);

　　}

　　public void remove(Object item) {

　　if(carts. contains(item)) {

　　carts.remove(item);

　　}

　　}

　　public List getCarts() {

　　//返回只讀列表

　　return Collections.unmodifiableList(carts);

　　}

　　//不推薦這種方式

　　//this.getCarts().add(item);

　　}