分享35 個 Java 程式碼效能最佳化方法

前言

程式碼最佳化，一個很重要的課題。或許有些人覺得沒用，一些細小的地方有什麼好修改的，改與不改對於程式碼的運作效率有什麼影響呢？這個問題我是這麼考慮的，就像大海裡的鯨魚一樣，牠吃一條小蝦米有用嗎？沒用，但是，吃的小蝦米一多之後，鯨魚就被餵飽了。程式碼最佳化也是一樣，如果專案著眼於盡快無BUG上線，那麼此時可以抓大放小，程式碼的細節可以不精打細磨；但是如果有足夠的時間開發、維護程式碼，這時候就必須考慮每個可以優化的細節了，一個一個細小的最佳化點累積起來，對於程式碼的運作效率絕對是有提升的。

程式碼最佳化的目標是：

1、減少程式碼的體積

#2、提高程式碼運行的效率

程式碼最佳化細節

1、盡量指定類別、方法的final修飾符

帶有final修飾符的類別是不可衍生的。在Java核心API中，有許多應用final的例子，例如java.lang.String，整個類別都是final的。為類別指定final修飾符可以讓類別不可以被繼承，為方法指定final修飾符可以讓方法不可以被重寫。如果指定了一個類別為final，則該類別所有的方法都是final的。 Java編譯器會尋找機會內聯所有的final方法，內嵌對於提升Java運作效率作用重大，具體參考Java執行期最佳化。此舉能夠使性能平均提高50%。

2、盡量重複使用物件

特別是String物件的使用，出現字串連接時應該使用StringBuilder/StringBuffer取代。由於Java虛擬機器不僅要花時間產生對象，以後可能還需要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理，因此，產生過多的對象將會對程式的效能帶來很大的影響。

3、盡可能使用局部變數

呼叫方法時傳遞的參數以及在呼叫中建立的臨時變數都保存在堆疊中速度較快，其他變量，如靜態變數、實例變數等，都在堆中創建，速度較慢。另外，棧中創建的變量，隨著方法的運行結束，這些內容就沒了，不需要額外的垃圾回收。

4、及時關閉流程

Java程式設計過程中，進行資料庫連線、I/O串流操作時務必小心，在使用完畢後，及時關閉以釋放資源。因為這些大物件的操作會造成系統大的開銷，稍有不慎，將會導致嚴重的後果。

5、盡量減少對變數的重複計算

明確一個概念，對方法的調用，即使方法中只有一句語句，也是有消耗的，包括建立堆疊幀、調用方法時保護現場、呼叫方法完畢時恢復現場等。所以例如下面的操作：

for (int i = 0; i 9f285e44ac6a3313b5f38f0796872ce0重写了Object的toString()方法。<h3>31、不要对超出范围的基本数据类型做向下强制转型</h3><p>这绝不会得到想要的结果：</p><pre class="brush:java;toolbar:false;">public static void main(String[] args){ 
    long l = 12345678901234L;
    int i = (int)l;
    System.out.println(i);
}

我们可能期望得到其中的某几位，但是结果却是：

1942892530

解释一下。Java中long是8个字节64位的，所以12345678901234在计算机中的表示应该是：

0000 0000 0000 0000 0000 1011 0011 1010 0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010

一个int型数据是4个字节32位的，从低位取出上面这串二进制数据的前32位是：

0111 0011 1100 1110 0010 1111 1111 0010

这串二进制表示为十进制1942892530，所以就是我们上面的控制台上输出的内容。从这个例子上还能顺便得到两个结论：

1、整型默认的数据类型是int，long l = 12345678901234L，这个数字已经超出了int的范围了，所以最后有一个L，表示这是一个long型数。顺便，浮点型的默认类型是double，所以定义float的时候要写成”"float f = 3.5f”

2、接下来再写一句”int ii = l + i;”会报错，因为long + int是一个long，不能赋值给int

32、公用的集合类中不使用的数据一定要及时remove掉

如果一个集合类是公用的（也就是说不是方法里面的属性），那么这个集合里面的元素是不会自动释放的，因为始终有引用指向它们。所以，如果公用集合里面的某些数据不使用而不去remove掉它们，那么将会造成这个公用集合不断增大，使得系统有内存泄露的隐患。

33、把一个基本数据类型转为字符串，基本数据类型.toString()是最快的方式、String.valueOf(数据)次之、数据+”"最慢

把一个基本数据类型转为一般有三种方式，我有一个Integer型数据i，可以使用i.toString()、String.valueOf(i)、i+”"三种方式，三种方式的效率如何，看一个测试：

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");

}

运行结果为：

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

所以以后遇到把一个基本数据类型转为String的时候，优先考虑使用toString()方法。至于为什么，很简单：

1、String.valueOf()方法底层调用了Integer.toString()方法，但是会在调用前做空判断

2、Integer.toString()方法就不说了，直接调用了

3、i + “”底层使用了StringBuilder实现，先用append方法拼接，再用toString()方法获取字符串

三者对比下来，明显是2最快、1次之、3最慢

34、使用最有效率的方式去遍历Map

遍历Map的方式有很多，通常场景下我们需要的是遍历Map中的Key和Value，那么推荐使用的、效率最高的方式是：

public static void main(String[] args){
HashMap<String, String> hm = new HashMap<String, String>();
hm.put("111", "222");
Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = hm.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = entrySet.iterator();
while (iter.hasNext()){
    Map.Entry<String, String> entry = iter.next();
    System.out.println(entry.getKey() 
    + "\t" + entry.getValue());
}
}

如果你只是想遍历一下这个Map的key值，那用”Setf7e83be87db5cd2d9a8a0b8117b38cd4 keySet = hm.keySet();”会比较合适一些

35、对资源的close()建议分开操作

意思是，比如我有这么一段代码：

try{
    XXX.close();
    YYY.close();
}catch (Exception e){
...
}

建议修改为：

try{
     XXX.close();
}catch (Exception e) {
     ... 
}
try{
  YYY.close();
}catch (Exception e) {
    ...
}

虽然有些麻烦，却能避免资源泄露。我们想，如果没有修改过的代码，万一XXX.close()抛异常了，那么就进入了cath块中了，YYY.close()不会执行，YYY这块资源就不会回收了，一直占用

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