怎樣編寫出質(zhì)量好的代碼？針對(duì)這個(gè)問題，今天小編總結(jié)這篇有關(guān)代碼優(yōu)化的文章，希望能幫助更多想解決這個(gè)問題的朋友找到更加簡(jiǎn)單易行的辦法。

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代碼優(yōu)化的目標(biāo)是：

• 減小代碼體積；
• 提高代碼運(yùn)行效率。

具體方法：

1.盡量指定類，方法的final修飾符

帶有final的修飾符的類是不可派生的。在java核心API中，有許多應(yīng)用final的例子，例如：java.long.String,整個(gè)類都是final的。為類指定final修飾符可以讓類不可被繼承，為方法指定final修飾符可以讓方法不被重寫。如果指定了一個(gè)類為final，則該類所有的方法都是final的。

java編譯器會(huì)尋找機(jī)會(huì)內(nèi)聯(lián)所有的final方法，內(nèi)聯(lián)對(duì)于提升java運(yùn)行效率作用重大，大概能使性能提升50%。

內(nèi)聯(lián)：通常是用來消除調(diào)用函數(shù)時(shí)所需要的時(shí)間。

2.盡量復(fù)用對(duì)象

特別是String對(duì)象，出現(xiàn)字符串連接時(shí)應(yīng)該使用StringBuffer/StringBuilder代替。由于java虛擬機(jī)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象，以后可能還需要對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理，因此，生成過多對(duì)象會(huì)給程序的性能帶來很大影響。

3.盡可能使用局部變量

調(diào)用方法是傳遞的參數(shù)以及在調(diào)用中創(chuàng)建的臨時(shí)變量都保存在棧中，相對(duì)速度比較快。其他變量，如，靜態(tài)變量，實(shí)例變量等，都在堆中創(chuàng)建，速度較慢。另外，棧中創(chuàng)建的變量，隨著方法的運(yùn)行結(jié)束，這些內(nèi)容就消失了，不需要額外的垃圾回收。

4.及時(shí)關(guān)閉流

java編程過程中，進(jìn)行的數(shù)據(jù)庫連接，I/O流等操作時(shí)務(wù)必當(dāng)心，在使用完畢后，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉流以釋放資源。因?yàn)檫@些大對(duì)象的操作會(huì)造成系統(tǒng)大的開銷，會(huì)大大影響程序運(yùn)行效率。

5.盡量減少對(duì)變量的重復(fù)計(jì)算

明確概念，對(duì)方法的調(diào)用，即使方法中只有一條語句，也是要加載的。包括創(chuàng)建堆棧。
調(diào)用方法時(shí)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，方法結(jié)束時(shí)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)等。如：

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

可以替換為：

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

這樣，如果list.size()里的數(shù)據(jù)有很多時(shí)(如2000000左右),會(huì)減少很多性能消耗。

6.盡量使用懶加載策略，即在需要時(shí)才創(chuàng)建

如：

String str = “aaa”;
if(i == 1) {
list.add(str);
}

可以替換為：

if(i == 1) {
String str = “aaa”;
list.add(str);
}

7.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filllnStackTrace()的本地同步方法,filllnStackTrace()方法檢查堆棧,收集調(diào)用跟蹤信息。只要有異常被拋出,java虛擬機(jī)就必須調(diào)整調(diào)用堆棧,因?yàn)樵谔幚磉^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)該用來控制流程程序。

8.不要在循環(huán)中使用try···catch···

應(yīng)該把它放到最外層。

9.工具類指定初始長(zhǎng)度。

如果能估計(jì)到待添加的內(nèi)容長(zhǎng)度,為底層以數(shù)組方式實(shí)現(xiàn)的集合，工具類指定初始長(zhǎng)度比如ArrayList、LinkedList、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、HashSet等等,

以StringBuilder為例：

(1) StringBuilder()        //默認(rèn)分配16個(gè)字符空間
(2) StringBuilder(int size)   //默認(rèn)分配size個(gè)字符空間
(3) StringBuilder(String str)  //默認(rèn)分配16個(gè)字符+str.length()個(gè)空間

可以通過類(不僅僅是StringBuilder)來設(shè)定它的初始化容量,這樣可以明顯提升性能。

比如，StringBuilder吧,length表示當(dāng)前的StringBuilder能保持的字符數(shù)量。因?yàn)楫?dāng)StringBuilder達(dá)到大容量的時(shí)候,它會(huì)將自身容量加到當(dāng)前的2倍在加2,無論何時(shí),只要StringBuilder達(dá)到它的大容量值,它就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的字符數(shù)組然后將舊的字符數(shù)組里面的內(nèi)容拷貝到新數(shù)組里是一個(gè)十分耗時(shí)的工作。

比如,一個(gè)字符數(shù)組大概要放5000個(gè)字符而不指定長(zhǎng)度,最接近5000的2次冪是4096,那么：

• 在4096的基礎(chǔ)上,在申請(qǐng)8194+2個(gè)大小的新數(shù)組,加起來相當(dāng)于共申請(qǐng)了12292的內(nèi)存空間,如果一開始就指定長(zhǎng)度5000或5500的話,就能節(jié)省一倍的空間。
• 把原來的4096個(gè)字符拷貝到新的字符數(shù)組中,這樣不僅浪費(fèi)內(nèi)存又降低代碼運(yùn)行效率。

所以,給底層以數(shù)組實(shí)現(xiàn)的集合、工具類設(shè)置一個(gè)合理的初始值是不會(huì)有錯(cuò)的。

但是，注意，向HashMap這種以數(shù)組+鏈表實(shí)現(xiàn)的集合,別把初始值大小和你預(yù)估的大小設(shè)置的一樣,因?yàn)橐粋€(gè)table上連接一個(gè)對(duì)象的概率幾乎為0。

建議初始大小值設(shè)為2的N此冪,如果預(yù)估是2000個(gè)元素,設(shè)置成 new HashMap(128)、new HashMap(256)都可以。

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

11.乘法和除法使用移位操作

如：

for(val = 0;val < 100000;val += 5) {
       a = val * 8;
       b = val / 2;
     }

用移位操作可以極大的提升性能,因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)底層,對(duì)位的操作是最方便的
可以替換為：

for(val = 0;val < 100000;val += 5) {
       a = val << 3;
       b = val >> 1;
     }

注：移位操作雖然方便,但是可能使代碼不太好理解,因此需要加上相應(yīng)的注釋。

12.循環(huán)內(nèi)不要不斷創(chuàng)建對(duì)象引用

如：

for(int i = 0;i <= count; i++) {
       Object obj = new Object();
     }

這種做法會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存中有count份Object對(duì)象引用存在,count很大的話,就耗費(fèi)內(nèi)存了,可以替換為：

Object obj = null;
     for(int i = 0;i <= count;i++) {
       obj = new Object();
     }

這樣的話,內(nèi)存中只有一份Object對(duì)象引用,每次new Object()的時(shí)候,Object對(duì)象引用指向不同的Object而已,但是內(nèi)存中只有一份,就可以節(jié)省很多內(nèi)存空間了。

13. 盡可能使用array

基于效率和類型檢查的考慮,應(yīng)該盡可能使用array，無法確定數(shù)組大小時(shí)才使用ArrayList。

14. 不推薦使用Hashtable,Vector,StringBuffer,

盡量使用除非線程安全需要,否則不推薦使用Hashtable,Vector,StringBuffer,后三者由于使用同步機(jī)制而導(dǎo)致了性能開銷。

15.不要將數(shù)組聲明為public static final

因?yàn)檫@樣毫無意義,這樣知識(shí)定義了引用為static，final，數(shù)組的內(nèi)容還是可以隨意改變的,將數(shù)組聲明為一個(gè)public更是一個(gè)安全漏洞,這意味著整個(gè)數(shù)組可以被外部類所改變。

16.盡量在何時(shí)的場(chǎng)合使用單例

使用單例可以減輕加載的負(fù)擔(dān)，縮短加載時(shí)的時(shí)間，提高加載的效率，但并不是所有的地方都適用于單例，簡(jiǎn)單說，單例主要適用于以下三個(gè)方面：

控制資源的使用,通過線程同步來控制資源的并發(fā)訪問；
控制實(shí)例的產(chǎn)生,達(dá)到節(jié)約資源的目的；
控制數(shù)據(jù)的共享,在不建立直接關(guān)聯(lián)的條件下,讓多個(gè)不相關(guān)的進(jìn)程或線程之間實(shí)現(xiàn)通信。

17.盡量避免隨意使用靜態(tài)變量

因?yàn)楫?dāng)某個(gè)對(duì)象被定義為static時(shí)，gc通常是不會(huì)回收這個(gè)對(duì)象所占有的堆內(nèi)存的，
如：

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

此時(shí)靜態(tài)變量b的生命周期與A類相同,如果A類不被卸載,那么引用B指向的B對(duì)象會(huì)一直存在內(nèi)存中,直到程序終止。

18.及時(shí)清除不再需要的會(huì)話

當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器需要保存更多會(huì)話時(shí)，如果內(nèi)存不足，操作系統(tǒng)會(huì)把部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到磁盤里,應(yīng)用服務(wù)器也可能根據(jù)MRU(最近頻繁使用的會(huì)話)算法,把部分不活躍的會(huì)話轉(zhuǎn)存到磁盤里,甚至可能拋出內(nèi)存不足的異常。如果會(huì)話要被轉(zhuǎn)存到磁盤,就必須先序列化,在大規(guī)模集群中,對(duì)對(duì)象進(jìn)行序列化代價(jià)是很大的。因此，應(yīng)及時(shí)調(diào)用HttpSession的invalidate()方法清除會(huì)話。

19. 使用for循環(huán)遍歷

實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口的集合比如ArrayList,應(yīng)當(dāng)使用for循環(huán)而不是foreach來遍歷JDK API對(duì)于RandomAccess接口的解釋是：實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口用來表明其支持快速隨機(jī)訪問,此接口的主要目的是允許一般的算法更改其行為,從而將其應(yīng)用到隨機(jī)或連續(xù)訪問列表時(shí)能夠提供良好的性能。

實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口類實(shí)例,加入是隨機(jī)訪問的,使用for循環(huán)比foreach效率高；如果不是隨機(jī)訪問的使用foreach效率高。
如：

if(list instanceof RandomAccess) {
         for(int i = 0 ;i < list.size();i++){} 
       } else {
         for(List li : list) {
           System.out.println(li);
         }
       }

foreach底層實(shí)現(xiàn)原理就是迭代器(iterator)

20.使用同步代碼塊代替同步方法

除非能確定整個(gè)方法都是需要進(jìn)行同步的,否則盡量使用同步代碼塊,避免對(duì)那些不需要同步的代碼也進(jìn)行同步，從而影響效率。

21.將常量聲明為 STATIC FINAL

這樣在編譯運(yùn)行時(shí)就可以把這些內(nèi)容放入常量池中,避免運(yùn)行期間計(jì)算生成常量的值。另外，將常量的名字進(jìn)行大寫的原因。

22.程序運(yùn)行過程中避免使用反射

反射是java提供給用戶一個(gè)很強(qiáng)大的功能,但是功能強(qiáng)大效率卻不是很高。不建議在程序運(yùn)行過程中頻繁是哦那個(gè)反射機(jī)制,特別是Method的invoke方法。如果確實(shí)必要,建議將那些需要通過反射加載的類在項(xiàng)目啟動(dòng)的時(shí)候通過反射實(shí)例化出一個(gè)對(duì)象并放入內(nèi)存。

23.使用數(shù)據(jù)庫連接池和線程池

這兩個(gè)池都是重用與對(duì)象的,前者可以避免頻繁打開和關(guān)閉連接：后者可以避免頻繁創(chuàng)建和銷毀線程。

24.使用帶緩沖的輸入，輸出流進(jìn)行I/O操作

帶緩沖的輸入，輸出流即：

BufferedReader,bufferedWrite,BufferedInputStream,BufferedOutputStream

它們可以大大提升I/O的效率

25.合理使用 ArrayList和LinkedList

順序插入和隨機(jī)訪問比較多的場(chǎng)景使用ArrayList，元素刪除和中間插入比較多的場(chǎng)景使用LinkedList理解這兩個(gè)集合有何不同即可

26.不要讓public方法中有太多形參

public方法是對(duì)外提供的方法,如果給這些方法太多形參的話有兩點(diǎn)壞處：

• 違反面相對(duì)象的思想,java講究萬物皆對(duì)象,太多形參，和java編程思想不和
• 參數(shù)較多會(huì)導(dǎo)致出錯(cuò)概率增加

27.字符串變量和字符串常量,equals的時(shí)候,將字符串常量寫在前面

如：

Strring str = “123”;
if(str.equals(“123”)) {
}

可以替換為：

Strring str = “123”;
if(“123”.equals(str)) {
}

這么做是為了避免空指針的出現(xiàn)(中期項(xiàng)目有講過)

28.不要對(duì)數(shù)組使用toString()方法

本意是想打印數(shù)組里的內(nèi)容，卻可能因?yàn)閿?shù)組引用對(duì)象為空而導(dǎo)致空指針異常。雖然對(duì)數(shù)組toString()沒有意義，但是對(duì)集合toString()是可以打印出集合中的內(nèi)容的,因?yàn)榧系母割怉bstractCollections重寫了Object的toString()方法。

29.不要對(duì)超出范圍的基本數(shù)據(jù)類型做向下強(qiáng)制轉(zhuǎn)換,得到的結(jié)果絕對(duì)是錯(cuò)誤的。

30.數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為字符串，toString()最快

把一個(gè)基本數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)為字符串,對(duì)象點(diǎn)toString()是最快的方法，對(duì)象點(diǎn)valueOf(數(shù)據(jù))次之，數(shù)據(jù)+””最慢，如，想把Integer i轉(zhuǎn)為字符串類型，有三種方式：

1. i.toString()
2. i.valueOf(i)
3. i+””

下面測(cè)試

 public static void main(String[] args) {
    int loopTime = 50000;
    Integer i = 0;
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    for(int j = 0 ;j < loopTime;j++) {
      String str = String.valueOf(i);
    }

      System.out.println("String.valueOf():"+(System.currentTimeMillis()- startTime) +"ms");
      startTime = System.currentTimeMillis();
      for(int j = 0;j < loopTime;j++) {
        String str = i.toString();
      }
        System.out.println("Integer.toString():"+(System.currentTimeMillis()- startTime) +"ms");

        startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int j = 0 ;j < loopTime;j++) {
          String str = i + "";
        }
          System.out.println("i+\"\":"+(System.currentTimeMillis()- startTime) +"ms");
        }

結(jié)果：

String.valueOf():11ms;
Integer.toString():5ms;
i + "":25ms;

原理是：

1. String.valueOf()方法調(diào)用了Integer.toString()方法，但是在調(diào)用前先做了一次空判斷;
2. Integer.toString()是直接調(diào)用;
3. i + “”是使用了StringBuilder實(shí)現(xiàn),先用了append方法拼接,在用toString()獲取字符串

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