詳解Java代碼常見優(yōu)化方案

首先，良好的編碼規(guī)范非常重要。在 java 程序中，訪問速度、資源緊張等問題的大部分原因，都是代碼不規(guī)范造成的。

單例的使用場景

單例模式對于減少資源占用、提高訪問速度等方面有很多好處，但并不是所有場景都適用于單例。

簡單來說，單例主要適用于以下三個方面：

1. 多線程場景，通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問。
2. 多線程場景，控制數(shù)據(jù)共享，讓多個不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實現(xiàn)通信（通過訪問同一資源來控制）。
3. 控制實例的產(chǎn)生，單例只實例化一次，以達(dá)到節(jié)約資源的目的；

不可隨意使用靜態(tài)變量

當(dāng)某個對象被定義為 static 變量，那么 GC 通常是不會回收這個對象所占有的內(nèi)存。

示例如下：

public class A {
  private static B b = new B();
}

此時靜態(tài)變量 b 的生命周期與 A 類同步，即如果 A 類不卸載，b 對象會常駐內(nèi)存，直到程序終止。

創(chuàng)建 Java 對象使用注意事項

根據(jù)業(yè)務(wù)使用場景，盡量避免在循環(huán)中 new 對象。

這是因為系統(tǒng)要花費時間來創(chuàng)建對象，而且還要花時間對這些對象進(jìn)行管理和垃圾回收。所以在可以控制的范圍內(nèi)，盡量保證最大限度地重用對象，最好能用基本的數(shù)據(jù)類型或數(shù)組來替代對象。

final 修飾符使用注意事項

final 修飾符的類是不可派生的，即不可被繼承。在 java 核心代碼中，有很多 被 final 修飾的類，如 java.lang.String 類。

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(jī)會內(nèi)聯(lián)（inline）所有的 final 方法，這與具體的編譯器實現(xiàn)有關(guān)。這樣做能夠使性能平均提高 50% 。

示例如下：

class A {
  public void setSize (int size) {
    this.size = size;
  }
  private int size;
}
// setSize 方法變?yōu)?final ，性能更好
class A {
  final public void setSize (int size) {
    this.size = size;
  }
  private int size;
}

讓訪問實例變量的 getter/setter 方法變成 final：簡單的 getter/setter 方法應(yīng)該被置成 final ，這會告訴編譯器此方法不會被重載，可以變成 ”inlined” 。

局部變量使用規(guī)范

調(diào)用方法時傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時變量都保存在棧（Stack）中，速度較快；其他變量，如靜態(tài)變量、實例變量等，都在堆（Heap）中創(chuàng)建，速度較慢。

處理好包裝類型和基本類型的使用場所

基本類型：byte,short,int,long,float,double,char,boolean
對應(yīng)包裝類型：Byte,Short,Int,Long,Float,Double,Character,Boolean

基本類型和包裝類型在使用過程中可以相互轉(zhuǎn)換，但它們所產(chǎn)生的內(nèi)存區(qū)域是完全不同的?；绢愋偷漠a(chǎn)生和處理都在棧中處理，包裝類型是引用類型，其對象是在堆中產(chǎn)生實例。

在集合類對象，有對象方面需要的處理使用包裝類型合適，其他情況的處理提倡使用基本類型。

使用基本數(shù)據(jù)類型代替對象

示例如下：

String s1 = "hello";

這種方式會創(chuàng)建一個 “hello” 字符串，而且 JVM 的字符緩存池會緩存這個字符串。

String s2 = new String("hello");

這種方式除了創(chuàng)建字符串外，s2 所引用的 String 對象底層包含一個 char[] 數(shù)組，其中依次存放了 h,e,l,l,o 。

synchronized 使用規(guī)范

實現(xiàn)同步需要很大的系統(tǒng)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(diào)用時會直接把當(dāng)前對象鎖住，在該方法執(zhí)行完之前其他線程無法調(diào)用當(dāng)前對象的其它方法。比較靈活的用法是使用代碼塊同步代替在方法中同步。

finalize使用規(guī)范

不要將資源清理放在 finalize 方法中完成，這種方法也很少使用。

由于 GC 的工作量很大，尤其是回收 Young 代內(nèi)存時，大都會引起應(yīng)用程序暫停。如果選擇使用 finalize 方法進(jìn)行資源清理，會導(dǎo)致 GC 負(fù)擔(dān)加大，程序運(yùn)行效率變差。

不需要線程同步，應(yīng)盡量使用 HashMap 、ArrayList

HashTable 、Vector 等使用了同步機(jī)制，導(dǎo)致降低。

HashMap 使用規(guī)范

創(chuàng)建一個比較大的 hashMap 時，應(yīng)該使用帶有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對象。

示例如下：

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor);

hash 擴(kuò)容是一件很耗費性能的事，默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的對象的 initialCapacity 只有 16，loadFactor 是 0.75 ，最好準(zhǔn)確的估計所需要的最佳大小。同樣對于 Hashtable ，Vectors 也是如此。

減少對變量的重復(fù)計算

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {...}
// 應(yīng)該改為
for (int i=0, l=list.size(); i < l; i++) {...}

避免不必要的創(chuàng)建對象

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

finally 使用規(guī)范

在 try-catch 里，使用到的資源要能夠被釋放，以避免資源泄漏，這最好在 finally 塊中去做。無論程序執(zhí)行是否有異常，finally 里的代碼總是會執(zhí)行的，這樣可以確保資源的正確關(guān)閉。

StringBuffer使用規(guī)范

StringBuffer 的無參構(gòu)造函數(shù)會創(chuàng)建一個默認(rèn) 16 的字符數(shù)組。在使用過程中，如果數(shù)組長度超出 16 ，就要重新分配內(nèi)存，創(chuàng)建一個容量更大的數(shù)組，并將原先的數(shù)組復(fù)制過來，再丟棄舊的數(shù)組。

在多數(shù)情況下，可以在創(chuàng)建 StringBuffer 的時候指定大小，避免了在容量不夠的時候自動增長，以提高性能。

StringBuffer sb= new StringBuffer(int capacity);

顯式釋放空間讓 gc 回收對象

多數(shù)情況下，方法內(nèi)部的局部引用變量所引用的對象會隨著方法結(jié)束而變成垃圾被回收。因此在程序中無需將局部引用變量顯式設(shè)為 null 。

示例如下：

void gcTest1() {
  Object obj = new Object();
  ……
  obj = null;
}

隨著方法 gcTest1() 的執(zhí)行完成，程序中局部引用變量 obj 的作用域就結(jié)束了，這時沒有必要執(zhí)行 obj = null 。

反例如下：

void gcTest2(){
  Object obj = new Object();
  ……
  obj = null;
  //耗時，耗內(nèi)存操作
  ……
}

此時需要盡早釋放不再使用的空間，執(zhí)行 obj = null 顯式釋放局部引用變量 obj 。

二維數(shù)組使用規(guī)范

二維數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存空間大概是一維數(shù)組的 10 倍以上。

split 使用場景

盡量避免使用 split 。split 使用正則表達(dá)式，效率比較低，如果是頻繁的調(diào)用將會耗費大量資源。

如果確實需要頻繁的調(diào)用 split ，使用 apache 的 StringUtils.split(string,char) 較好 ，可以緩存結(jié)果。

ArrayList 和 LinkedList 使用規(guī)范

對于線性表及鏈表，隨機(jī)查詢的操作ArrayList 優(yōu)于 LinkedList ，LinkedList 需要移動指針。增加刪除的操作 LinkedList 優(yōu)于 ArrayList ，ArrayList 需要移動數(shù)據(jù)。

System.arraycopy() 使用規(guī)范

盡量使用 System.arraycopy() 復(fù)制數(shù)組，它要比通過循環(huán)來復(fù)制數(shù)組快的多。

緩存對象

將經(jīng)常使用的對象進(jìn)行緩存時，可以使用數(shù)組或者 HashMap 等容器來緩存。這種方式需要自己管理這些容器，可能導(dǎo)致系統(tǒng)占用過多的緩存，性能下降。

也可以使用一些第三方的開源工具，如 EhCache 、Oscache 進(jìn)行緩存，他們基本都實現(xiàn)了 FIFO/FLU 等緩存算法。

盡量避免非常大的內(nèi)存分配

有的問題不是由于堆內(nèi)存不夠造成的，而是因為內(nèi)存分配失敗造成的。（gc會進(jìn)行內(nèi)存碎片整理）

如果分配的內(nèi)存塊都必須是連續(xù)的，隨著堆越來越滿，找到較大的連續(xù)塊會越來越困難。

try/catch 使用場景

不要在循環(huán)中使用 try/catch 語句，應(yīng)該把 try/catch 放在循環(huán)最外層。

以上所述是小編給大家介紹的Java代碼常見優(yōu)化方案詳解整合，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對億速云網(wǎng)站的支持！