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          Java編程中“為了性能”需做的26件事

          摘要: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,有很多代碼編寫過于隨意化,這些不好的習慣或對程序語言的不了解是應該好好打壓打壓了。 本文參考網絡資源總結的一些在Java編程中盡可能要做到的一些地方。

          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,有很多代碼編寫過于隨意化,這些不好的習慣或對程序語言的不了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編程中盡可能要做到的一些地方。

          1.盡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,但并不是所有地方都適用于單例,簡單來說,單例主要適用于以下三個方面:

          • 控制資源的使用,通過線程同步來控制資源的并發訪問;
          • 控制實例的產生,以達到節約資源的目的;
          • 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.盡量避免隨意使用靜態變量

          要知道,當某個對象被定義為stataic的變量所引用,那么GC通常是不會回收這個對象所占有的內存,如

          public class A{ static B b = new B();} 此時靜態變量b的生命周期與A類同步,如果A類不會卸載,那么b對象會常駐內存,直到程序終止。

          3.盡量避免過多過常的創建Java對象

          盡量避免在經常調用的方法,循環中new對象,由于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,在我們可以控制的范圍內,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.盡量使用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。為String類指定final防止使用者覆蓋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.盡量使用局部變量

          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.盡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。

          在集合類對象中,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,盡量減小synchronize的方法

          都知道,實現同步是要很大的系統開銷作為代價的,甚至可能造成死鎖,所以盡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的方法盡量小,并且應盡量使用方法同步代替代碼塊同步。

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

          這個就不多講了。

          9.盡量不要使用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,由于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.盡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.單線程應盡量使用HashMap、ArrayList

          HashTable、Vector等使用了同步機制,降低了性能。

          12.盡量合理的創建HashMap

          當你要創建一個比較大的hashMap時,要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。

          #p#

          13.盡量減少對變量的重復計算 

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

          for(int i=0,len=list.size();i<len;i++)并且在循環中應該避免使用復雜的表達式,在循環中,循環條件會被反復計算,如果不使用復雜表達式,而使循環條件值不變的話,程序將會運行的更快。

          14.盡量避免不必要的創建

          A a = new A(); if(i==1){list.add(a);}應該改為

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

          15.盡量在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.盡量使用移位來代替'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

          int num = a / 4; int num = a / 8;應該改為

          int num = a 》 2; int num = a 》 3;但注意的是使用移位應添加注釋,因為移位操作不直觀,比較難理解。

          17.盡量使用移位來代替'a*b'的操作

          同樣的,對于'*'操作,使用移位的操作將會更快和更有效

          int num = a * 4; int num = a * 8;應該改為

          int num = a 《 2; int num = a 《 3;

          18.盡量確定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,并將原先的數組復制過來,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.盡量早釋放無用對象的引用

          大部分時間,方法局部引用變量所引用的對象會隨著方法結束而變成垃圾,因此,大部分時候程序無需將局部,引用變量顯式設為null.

          例如:

          Public void test(){ Object obj = new Object(); …… Obj=null; }上面這個就沒必要了,隨著方法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 …… } 這時候就有必要將obj賦值為null,可以盡早的釋放對Object對象的引用。

          20.盡量避免使用二維數組

          二維數據占用的內存空間比一維數組多得多,大概10倍以上。

          21.盡量避免使用split

          除非是必須的,否則應該避免使用split,split由于支持正則表達式,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,隨機查詢盡量使用ArrayList,ArrayList優于LinkedList,LinkedList還要移動指針,添加刪除的操作LinkedList優于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者的數據結構,對癥下藥。

          23.盡量使用System.arraycopy()代替通過來循環復制數組

          System.arraycopy()要比通過循環來復制數組快的多。

          24.盡量緩存經常使用的對象

          盡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占用過多的緩存,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.盡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,而是因為分配失敗造成的。分配的內存塊都必須是連續的,而隨著堆越來越滿,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),這個棧跟蹤用于描述異常是在何處創建的。構建這些棧跟蹤時需要為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,那么就得付出代價。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。招致性能損失的并不是throw操作(盡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。異常是為異常的情況而設計的,使用時也應該牢記這一原則。

          posted on 2012-10-17 15:03 你爸是李剛 閱讀(2272) 評論(4)  編輯  收藏

          評論

          # re: Java編程中“為了性能”需做的26件事 2012-10-17 15:33 天津搬家公司

          能做的事兒當然很多啦  回復  更多評論   

          # re: Java編程中“為了性能”需做的26件事 2012-10-19 16:22 你爸是李剛

          不是吧  回復  更多評論   

          # re: Java編程中“為了性能”需做的26件事[未登錄] 2012-10-23 15:19 阿蜜果

          好文!  回復  更多評論   

          # re: Java編程中“為了性能”需做的26件事 2013-08-19 21:20 南云

          "盡量使用final修飾符",這條建議不敢贊同。。
          LZ可以看一下thinking in java,final為什么可以改善性能,而為什么作者不贊同使用final進行性能優化。。

          靜態綁定比起動態綁定有一定優化,但是使用final優化也是有限的。。  回復  更多評論   


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