如何優(yōu)化JAVA代碼及提高執(zhí)行效率

網(wǎng)站優(yōu)化通常包含兩方面的內(nèi)容：減小代碼的體積和提高代碼的運(yùn)行效率。減小代碼的體積已經(jīng)寫過太多這類的文章了，下面就簡單討論下如何提高代碼的效率。一、不用new關(guān)鍵詞創(chuàng)建類的實(shí)例用new關(guān)鍵詞創(chuàng)建類的實(shí)例時(shí)，構(gòu)造函數(shù)鏈中的所有構(gòu)造函數(shù)都會被自動調(diào)用。但如果一個對象實(shí)現(xiàn)了Cloneable接口，我們可以調(diào)用它的clone()方法。clone()方法不會調(diào)用任何類構(gòu)造函數(shù)。在使用設(shè)計(jì)模式(DesignPattern)的場合，如果用Factory模式創(chuàng)建對象，則改用clone()方法創(chuàng)建新的對象實(shí)例非常簡單。二、使用非阻塞I/O版本較低的JDK不支持非阻塞I/OAPI。為避免I/O阻塞，一些應(yīng)用采用了創(chuàng)建大量線程的辦法(在較好的情況下，會使用一個緩沖池)。這種技術(shù)可以在許多必須支持并發(fā)I/O流的應(yīng)用中見到，如Web服務(wù)器、報(bào)價(jià)和拍賣應(yīng)用等。然而，創(chuàng)建Java線程需要相當(dāng)可觀的開銷。JDK1.4引入了非阻塞的I/O庫(java.nio)。如果應(yīng)用要求使用版本較早的JDK，需要支持非阻塞I/O的軟件包。三、慎用異常異常對性能不利。拋出異常首先要創(chuàng)建一個新的對象。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^程中創(chuàng)建了一個新的對象。異常只能用于錯誤處理，不應(yīng)該用來控制程序流程。四、不要重復(fù)初始化變量默認(rèn)情況下，調(diào)用類的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，Java會把變量初始化成確定的值：所有的對象被設(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)一個類從另一個類派生時(shí)，這一點(diǎn)尤其應(yīng)該注意，因?yàn)橛胣ew關(guān)鍵詞創(chuàng)建一個對象時(shí)，構(gòu)造函數(shù)鏈中的所有構(gòu)造函數(shù)都會被自動調(diào)用。五、盡量指定類的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(yīng)用final的例子，例如java.lang.String。為String類指定final防止了人們覆蓋length()方法。另外，如果指定一個類為final，則該類所有的方法都是final。Java編譯器會尋找機(jī)會內(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%。六、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，望采納，謝謝。

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如何優(yōu)化java程序設(shè)計(jì)和編碼,提高java性能

　下面給你提供一些在JAVA程序的設(shè)計(jì)和編碼中，經(jīng)常采用的一些方法和技巧，可以提高JAVA程序的性能：

1．對象的生成和大小的調(diào)整。

JAVA程序設(shè)計(jì)中一個普遍的問題就是沒有好好的利用JAVA語言本身提供的函數(shù)，從而常常會生成大量的對象（或?qū)嵗?。由于系統(tǒng)不僅要花時(shí)間生成對象，以后可能還需花時(shí)間對這些對象進(jìn)行垃圾回收和處理。因此，生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響。

例1：關(guān)于String ,StringBuffer，+和append

JAVA語言提供了對于String類型變量的操作。但如果使用不當(dāng)，會給程序的性能帶來影響。如下面的語句：

String name=new String("HuangWeiFeng");

System.out.println(name+"is my name");

看似已經(jīng)很精簡了，其實(shí)并非如此。為了生成二進(jìn)制的代碼，要進(jìn)行如下的步驟和操作：

(1) 生成新的字符串 new String（STR_1);

(2) 復(fù)制該字符串;

(3) 加載字符串常量"HuangWeiFeng"（STR_2);

(4) 調(diào)用字符串的構(gòu)架器（Constructor）;

(5) 保存該字符串到數(shù)組中（從位置0開始）;

(6) 從java.io.PrintStream類中得到靜態(tài)的out變量;

(7) 生成新的字符串緩沖變量new StringBuffer(STR_BUF_1);

(8) 復(fù)制該字符串緩沖變量;

(9) 調(diào)用字符串緩沖的構(gòu)架器（Constructor）;

(10) 保存該字符串緩沖到數(shù)組中（從位置1開始）;

(11) 以STR_1為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)類中的append方法;

(12) 加載字符串常量"is my name"(STR_3);

(13) 以STR_3為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)類中的append方法;

(14) 對于STR_BUF_1執(zhí)行toString命令;

(15) 調(diào)用out變量中的println方法，輸出結(jié)果。

由此可以看出，這兩行簡單的代碼，就生成了STR_1,STR_2,STR_3,STR_4和STR_BUF_1五個對象變量。這些生成的類的實(shí)例一般都存放在堆中。堆要對所有類的超類，類的實(shí)例進(jìn)行初始化，同時(shí)還要調(diào)用類極其每個超類的構(gòu)架器。而這些操作都是非常消耗系統(tǒng)資源的。因此，對對象的生成進(jìn)行限制，是完全有必要的。

經(jīng)修改，上面的代碼可以用如下的代碼來替換。

StringBuffer name=new StringBuffer("HuangWeiFeng");

System.out.println(name.append("is my name.").toString());

系統(tǒng)將進(jìn)行如下的操作：

(1) 生成新的字符串緩沖變量new StringBuffer(STR_BUF_1);

(2) 復(fù)制該字符串緩沖變量;

(3) 加載字符串常量"HuangWeiFeng"(STR_1);

(4) 調(diào)用字符串緩沖的構(gòu)架器（Constructor）;

(5) 保存該字符串緩沖到數(shù)組中（從位置1開始）;

(6) 從java.io.PrintStream類中得到靜態(tài)的out變量;

(7) 加載STR_BUF_1;

(8) 加載字符串常量"is my name"(STR_2);

(9) 以STR_2為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)實(shí)例中的append方法;

(10) 對于STR_BUF_1執(zhí)行toString命令(STR_3);

(11)調(diào)用out變量中的println方法，輸出結(jié)果。

由此可以看出，經(jīng)過改進(jìn)后的代碼只生成了四個對象變量：STR_1,STR_2,STR_3和STR_BUF_1.你可能覺得少生成一個對象不會對程序的性能有很大的提高。但下面的代碼段2的執(zhí)行速度將是代碼段1的2倍。因?yàn)榇a段1生成了八個對象，而代碼段2只生成了四個對象。

代碼段1：

String name= new StringBuffer("HuangWeiFeng");

name+="is my";

name+="name";

代碼段2：

StringBuffer name=new StringBuffer("HuangWeiFeng");

name.append("is my");

name.append("name.").toString();

因此，充分的利用JAVA提供的庫函數(shù)來優(yōu)化程序，對提高JAVA程序的性能時(shí)非常重要的.其注意點(diǎn)主要有如下幾方面；

(1) 盡可能的使用靜態(tài)變量（Static Class Variables）

如果類中的變量不會隨他的實(shí)例而變化，就可以定義為靜態(tài)變量，從而使他所有的實(shí)例都共享這個變量。

例：

public class foo

{

SomeObject so=new SomeObject();

}

就可以定義為：

public class foo

{

static SomeObject so=new SomeObject();

}

(2) 不要對已生成的對象作過多的改變。

對于一些類(如：String類)來講，寧愿在重新生成一個新的對象實(shí)例，而不應(yīng)該修改已經(jīng)生成的對象實(shí)例。

例：

String name="Huang";

name="Wei";

name="Feng";

上述代碼生成了三個String類型的對象實(shí)例。而前兩個馬上就需要系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收處理。如果要對字符串進(jìn)行連接的操作，性能將得更差，因?yàn)橄到y(tǒng)將不得為此生成更多得臨時(shí)變量，如上例1所示。

(3) 生成對象時(shí)，要分配給它合理的空間和大小JAVA中的很多類都有它的默認(rèn)的空間分配大小。對于StringBuffer類來講，默認(rèn)的分配空間大小是16個字符。如果在程序中使用StringBuffer的空間大小不是16個字符，那么就必須進(jìn)行正確的初始化。

(4) 避免生成不太使用或生命周期短的對象或變量。對于這種情況，因該定義一個對象緩沖池。以為管理一個對象緩沖池的開銷要比頻繁的生成和回收對象的開銷小的多。

(5) 只在對象作用范圍內(nèi)進(jìn)行初始化。JAVA允許在代碼的任何地方定義和初始化對象。這樣，就可以只在對象作用的范圍內(nèi)進(jìn)行初始化。從而節(jié)約系統(tǒng)的開銷。

例：

SomeObject so=new SomeObject();

If(x==1) then

{

Foo=so.getXX();

}

可以修改為：

if(x==1) then

{

SomeObject so=new SomeObject();

Foo=so.getXX();

}

2．異常(Exceptions)

JAVA語言中提供了try/catch來發(fā)方便用戶捕捉異常，進(jìn)行異常的處理。但是如果使用不當(dāng)，也會給JAVA程序的性能帶來影響。因此，要注意以下兩點(diǎn)：

(1) 避免對應(yīng)用程序的邏輯使用try/catch

如果可以用if,while等邏輯語句來處理，那么就盡可能的不用try/catch語句。

(2) 重用異常

在必須要進(jìn)行異常的處理時(shí)，要盡可能的重用已經(jīng)存在的異常對象。以為在異常的處理中，生成一個異常對象要消耗掉大部分的時(shí)間。

3. 線程(Threading)

一個高性能的應(yīng)用程序中一般都會用到線程。因?yàn)榫€程能充分利用系統(tǒng)的資源。在其他線程因?yàn)榈却脖P或網(wǎng)絡(luò)讀寫而 時(shí)，程序能繼續(xù)處理和運(yùn)行。但是對線程運(yùn)用不當(dāng)，也會影響程序的性能。

例2：正確使用Vector類

Vector主要用來保存各種類型的對象（包括相同類型和不同類型的對象）。但是在一些情況下使用會給程序帶來性能上的影響。這主要是由Vector類的兩個特點(diǎn)所決定的。第一，Vector提供了線程的安全保護(hù)功能。即使Vector類中的許多方法同步。但是如果你已經(jīng)確認(rèn)你的應(yīng)用程序是單線程，這些方法的同步就完全不必要了。第二，在Vector查找存儲的各種對象時(shí)，常常要花很多的時(shí)間進(jìn)行類型的匹配。而當(dāng)這些對象都是同一類型時(shí)，這些匹配就完全不必要了。因此，有必要設(shè)計(jì)一個單線程的，保存特定類型對象的類或集合來替代Vector類.用來替換的程序如下（StringVector.java）：

public class StringVector

{

private String [] data;

private int count;

public StringVector()

{

this(10); // default size is 10

}

public StringVector(int initialSize)

{

data = new String[initialSize];

}

public void add(String str)

{

// ignore null strings

if(str == null) { return; }

ensureCapacity(count + 1);

data[count++] = str;

}

private void ensureCapacity(int minCapacity)

{

int oldCapacity = data.length;

if (minCapacity oldCapacity)

{

String oldData[] = data;

int newCapacity = oldCapacity * 2;

data = new String[newCapacity];

System.arraycopy(oldData, 0, data, 0, count);

}

}

public void remove(String str)

{

if(str == null) { return; // ignore null str }

for(int i = 0; i count; i++)

{

// check for a match

if(data[i].equals(str))

{

System.arraycopy(data,i+1,data,i,count-1); // copy data

// allow previously valid array element be gc′d

data[--count] = null;

return;

}

}

}

public final String getStringAt(int index)

{

if(index 0) { return null; }

else if(index count) { return null; // index is # strings }

else { return data[index]; // index is good }

}

}

因此，代碼：

Vector Strings=new Vector();

Strings.add("One");

Strings.add("Two");

String Second=(String)Strings.elementAt(1);

可以用如下的代碼替換：

StringVector Strings=new StringVector();

Strings.add("One");

Strings.add("Two");

String Second=Strings.getStringAt(1);

這樣就可以通過優(yōu)化線程來提高JAVA程序的性能。用于測試的程序如下（TestCollection.java）:

import java.util.Vector;

public class TestCollection

{

public static void main(String args [])

{

TestCollection collect = new TestCollection();

if(args.length == 0)

{

System.out.println("Usage: java TestCollection [ vector | stringvector ]");

System.exit(1);

}

if(args[0].equals("vector"))

{

Vector store = new Vector();

long start = System.currentTimeMillis();

for(int i = 0; i 1000000; i++)

{

store.addElement("string");

}

long finish = System.currentTimeMillis();

System.out.println((finish-start));

start = System.currentTimeMillis();

for(int i = 0; i 1000000; i++)

{

String result = (String)store.elementAt(i);

}

finish = System.currentTimeMillis();

System.out.println((finish-start));

}

else if(args[0].equals("stringvector"))

{

StringVector store = new StringVector();

long start = System.currentTimeMillis();

for(int i = 0; i 1000000; i++) { store.add("string"); }

long finish = System.currentTimeMillis();

System.out.println((finish-start));

start = System.currentTimeMillis();

for(int i = 0; i 1000000; i++) {

String result = store.getStringAt(i);

}

finish = System.currentTimeMillis();

System.out.println((finish-start));

}

}

}

關(guān)于線程的操作，要注意如下幾個方面：

(1) 防止過多的同步

如上所示，不必要的同步常常會造成程序性能的下降。因此，如果程序是單線程，則一定不要使用同步。

(2) 同步方法而不要同步整個代碼段

對某個方法或函數(shù)進(jìn)行同步比對整個代碼段進(jìn)行同步的性能要好。

(3) 對每個對象使用多”鎖”的機(jī)制來增大并發(fā)。

一般每個對象都只有一個”鎖”，這就表明如果兩個線程執(zhí)行一個對象的兩個不同的同步方法時(shí)，會發(fā)生”死鎖”。即使這兩個方法并不共享任何資源。為了避免這個問題，可以對一個對象實(shí)行”多鎖”的機(jī)制。如下所示：

class foo

{

private static int var1;

private static Object lock1=new Object();

private static int var2;

private static Object lock2=new Object();

public static void increment1()

{

synchronized(lock1)

{

var1++;

}

}

public static void increment2()

{

synchronized(lock2)

{

var2++;

}

}

}

4．輸入和輸出(I/O)

輸入和輸出包括很多方面，但涉及最多的是對硬盤，網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫的讀寫操作。對于讀寫操作，又分為有緩存和沒有緩存的；對于數(shù)據(jù)庫的操作，又可以有多種類型的JDBC驅(qū)動器可以選擇。但無論怎樣，都會給程序的性能帶來影響。因此，需要注意如下幾點(diǎn)：

(1) 使用輸入輸出緩沖

盡可能的多使用緩存。但如果要經(jīng)常對緩存進(jìn)行刷新（flush）,則建議不要使用緩存。

(2) 輸出流(Output Stream)和Unicode字符串

當(dāng)時(shí)用Output Stream和Unicode字符串時(shí)，Write類的開銷比較大。因?yàn)樗獙?shí)現(xiàn)Unicode到字節(jié)(byte)的轉(zhuǎn)換.因此，如果可能的話,在使用Write類之前就實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換或用OutputStream類代替Writer類來使用。

(3) 當(dāng)需序列化時(shí)使用transient

當(dāng)序列化一個類或?qū)ο髸r(shí)，對于那些原子類型（atomic）或可以重建的原素要表識為transient類型。這樣就不用每一次都進(jìn)行序列化。如果這些序列化的對象要在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，這一小小的改變對性能會有很大的提高。

(4) 使用高速緩存（Cache）

對于那些經(jīng)常要使用而又不大變化的對象或數(shù)據(jù)，可以把它存儲在高速緩存中。這樣就可以提高訪問的速度。這一點(diǎn)對于從數(shù)據(jù)庫中返回的結(jié)果集尤其重要。

(5) 使用速度快的JDBC驅(qū)動器（Driver）

JAVA對訪問數(shù)據(jù)庫提供了四種方法。這其中有兩種是JDBC驅(qū)動器。一種是用JAVA外包的本地驅(qū)動器；另一種是完全的JAVA驅(qū)動器。具體要使用哪一種得根據(jù)JAVA布署的環(huán)境和應(yīng)用程序本身來定。

5.一些其他的經(jīng)驗(yàn)和技巧

(1) 使用局部變量。

(2) 避免在同一個類中動過調(diào)用函數(shù)或方法(get或set)來設(shè)置或調(diào)用變量。

(3) 避免在循環(huán)中生成同一個變量或調(diào)用同一個函數(shù)（參數(shù)變量也一樣）。

(4) 盡可能的使用static,final,private等關(guān)鍵字。

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

Java應(yīng)用的五項(xiàng)性能優(yōu)化技巧？

要想對Java應(yīng)用代碼進(jìn)行優(yōu)化，我們首先需要分析其具體工作原理。事實(shí)上，影響性能優(yōu)化效果的因素多種多樣，我們需要從垃圾回收、操作系統(tǒng)設(shè)置以及虛擬機(jī)制等多個角度著眼，方可順利完成任務(wù)。在今天的文章中，昆明IT培訓(xùn)將分享五項(xiàng)性能優(yōu)化技巧，希望能為你的Java應(yīng)用提升工作帶來啟示。

1.從最小Heap分配入手

2.使用各類Java性能工具

3.使用StringBuilder而非+運(yùn)算符

4.避免使用迭代器

5.建立更好的并發(fā)控制機(jī)制

當(dāng)前標(biāo)題：高性能java代碼優(yōu)化器 java代碼優(yōu)化工具
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