Java程序性能优化

Java程序性能优化

关键字: java 性能

一、避免在循环条件中使用复杂表达式

在不做编译优化的情况下，在循环中，循环条件会被反复计算，如果不使用复杂表达式，而使循环条件值不变的话，程序将会运行的更快。

例子：

Java代码

1. import java.util.Vector;   
2. class CEL {   
3.     void method (Vector vector) {   
4.         for (int i = 0; i < vector.size (); i++)  // Violation   
5.             ; // ...   
6.     }   
7. }  

import java.util.Vector;

class CEL {

    void method (Vector vector) {

        for (int i = 0; i < vector.size (); i++)  // Violation

            ; // ...

    }

}

 

更正：

Java代码

1. class CEL_fixed {   
2.     void method (Vector vector) {   
3.         int size = vector.size ()   
4.         for (int i = 0; i < size; i++)   
5.             ; // ...   
6.     }   
7. }  

class CEL_fixed {

    void method (Vector vector) {

        int size = vector.size ()

        for (int i = 0; i < size; i++)

            ; // ...

    }

}

 

 

二、为'Vectors' 和 'Hashtables'定义初始大小

JVM为Vector扩充大小的时候需要重新创建一个更大的数组，将原原先数组中的内容复制过来，最后，原先的数组再被回收。可见Vector容量的扩大是一个颇费时间的事。
通常，默认的10个元素大小是不够的。你最好能准确的估计你所需要的最佳大小。

例子：

Java代码

1. import java.util.Vector;   
2. public class DIC {   
3.     public void addObjects (Object[] o) {   
4.         // if length > 10, Vector needs to expand   
5.         for (int i = 0; i< o.length;i++) {       
6.             v.add(o);   // capacity before it can add more elements.   
7.         }   
8.     }   
9.     public Vector v = new Vector();  // no initialCapacity.   
10. }  

import java.util.Vector;

public class DIC {

    public void addObjects (Object[] o) {

        // if length > 10, Vector needs to expand

        for (int i = 0; i< o.length;i++) {   

            v.add(o);   // capacity before it can add more elements.

        }

    }

    public Vector v = new Vector();  // no initialCapacity.

}

 

更正：
自己设定初始大小。

Java代码

1. public Vector v = new Vector(20);     
2.    public Hashtable hash = new Hashtable(10);   

 public Vector v = new Vector(20); 

    public Hashtable hash = new Hashtable(10);

 

参考资料：
Dov Bulka, "Java Performance and Scalability Volume 1: Server-Side Programming
Techniques" Addison Wesley, ISBN: 0-201-70429-3 pp.55 – 57

三、在finally块中关闭Stream

程序中使用到的资源应当被释放，以避免资源泄漏。这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何，finally块总是会执行的，以确保资源的正确关闭。
         
例子：

Java代码

1. import java.io.*;   
2. public class CS {   
3.     public static void main (String args[]) {   
4.         CS cs = new CS ();   
5.         cs.method ();   
6.     }   
7.     public void method () {   
8.         try {   
9.             FileInputStream fis = new FileInputStream ("CS.java");   
10.             int count = 0;   
11.             while (fis.read () != -1)   
12.                 count++;   
13.             System.out.println (count);   
14.             fis.close ();   
15.         } catch (FileNotFoundException e1) {   
16.         } catch (IOException e2) {   
17.         }   
18.     }   
19. }  

import java.io.*;

public class CS {

    public static void main (String args[]) {

        CS cs = new CS ();

        cs.method ();

    }

    public void method () {

        try {

            FileInputStream fis = new FileInputStream ("CS.java");

            int count = 0;

            while (fis.read () != -1)

                count++;

            System.out.println (count);

            fis.close ();

        } catch (FileNotFoundException e1) {

        } catch (IOException e2) {

        }

    }

}

 

         
更正：
在最后一个catch后添加一个finally块

参考资料：
Peter Haggar: "Practical Java - Programming Language Guide".
Addison Wesley, 2000, pp.77-79

四、使用'System.arraycopy ()'代替通过来循环复制数组

'System.arraycopy ()' 要比通过循环来复制数组快的多。
         
例子：

Java代码

1. public class IRB   
2. {   
3.     void method () {   
4.         int[] array1 = new int [100];   
5.         for (int i = 0; i < array1.length; i++) {   
6.             array1 [i] = i;   
7.         }   
8.         int[] array2 = new int [100];   
9.         for (int i = 0; i < array2.length; i++) {   
10.             array2 [i] = array1 [i];                 // Violation   
11.         }   
12.     }   
13. }  

public class IRB

{

    void method () {

        int[] array1 = new int [100];

        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {

            array1 [i] = i;

        }

        int[] array2 = new int [100];

        for (int i = 0; i < array2.length; i++) {

            array2 [i] = array1 [i];                 // Violation

        }

    }

}

 

         
更正：

Java代码

1. public class IRB   
2. {   
3.     void method () {   
4.         int[] array1 = new int [100];   
5.         for (int i = 0; i < array1.length; i++) {   
6.             array1 [i] = i;   
7.         }   
8.         int[] array2 = new int [100];   
9.         System.arraycopy(array1, 0, array2, 0, 100);   
10.     }   
11. }  

public class IRB

{

    void method () {

        int[] array1 = new int [100];

        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {

            array1 [i] = i;

        }

        int[] array2 = new int [100];

        System.arraycopy(array1, 0, array2, 0, 100);

    }

}

 

         
参考资料：
http://www.cs.cmu.edu/~jch/java/speed.html

五、让访问实例内变量的getter/setter方法变成”final”

简单的getter/setter方法应该被置成final，这会告诉编译器，这个方法不会被重载，所以，可以变成”inlined”

例子：

Java代码

1. class MAF {   
2.     public void setSize (int size) {   
3.          _size = size;   
4.     }   
5.     private int _size;   
6. }  

class MAF {

    public void setSize (int size) {

         _size = size;

    }

    private int _size;

}

 

更正：

Java代码

1. class DAF_fixed {   
2.     final public void setSize (int size) {   
3.          _size = size;   
4.     }   
5.     private int _size;   
6. }  

class DAF_fixed {

    final public void setSize (int size) {

         _size = size;

    }

    private int _size;

}

 

参考资料：
Warren N. and Bishop P. (1999), "Java in Practice", p. 4-5
Addison-Wesley, ISBN 0-201-36065-9

六、避免不需要的instanceof操作

如果左边的对象的静态类型等于右边的，instanceof表达式返回永远为true。
         
例子：

Java代码

1. public class UISO {   
2.     public UISO () {}   
3. }   
4. class Dog extends UISO {   
5.     void method (Dog dog, UISO u) {   
6.         Dog d = dog;   
7.         if (d instanceof UISO) // always true.   
8.             System.out.println("Dog is a UISO");   
9.         UISO uiso = u;   
10.         if (uiso instanceof Object) // always true.   
11.             System.out.println("uiso is an Object");   
12.     }   
13. }  

public class UISO {

    public UISO () {}

}

class Dog extends UISO {

    void method (Dog dog, UISO u) {

        Dog d = dog;

        if (d instanceof UISO) // always true.

            System.out.println("Dog is a UISO");

        UISO uiso = u;

        if (uiso instanceof Object) // always true.

            System.out.println("uiso is an Object");

    }

}

 

         
更正：         
删掉不需要的instanceof操作。

Java代码

1. class Dog extends UISO {   
2.     void method () {   
3.         Dog d;   
4.         System.out.println ("Dog is an UISO");   
5.         System.out.println ("UISO is an UISO");   
6.     }   
7. }  

class Dog extends UISO {

    void method () {

        Dog d;

        System.out.println ("Dog is an UISO");

        System.out.println ("UISO is an UISO");

    }

}

 

 

七、避免不需要的造型操作

所有的类都是直接或者间接继承自Object。同样，所有的子类也都隐含的“等于”其父类。那么，由子类造型至父类的操作就是不必要的了。
例子：

Java代码

1. class UNC {   
2.     String _id = "UNC";   
3. }   
4. class Dog extends UNC {   
5.     void method () {   
6.         Dog dog = new Dog ();   
7.         UNC animal = (UNC)dog;  // not necessary.   
8.         Object o = (Object)dog;         // not necessary.   
9.     }   
10. }  

class UNC {

    String _id = "UNC";

}

class Dog extends UNC {

    void method () {

        Dog dog = new Dog ();

        UNC animal = (UNC)dog;  // not necessary.

        Object o = (Object)dog;         // not necessary.

    }

}

 

         
更正：

Java代码

1. class Dog extends UNC {   
2.     void method () {   
3.         Dog dog = new Dog();   
4.         UNC animal = dog;   
5.         Object o = dog;   
6.     }   
7. }  

class Dog extends UNC {

    void method () {

        Dog dog = new Dog();

        UNC animal = dog;

        Object o = dog;

    }

}

 

         
参考资料：
Nigel Warren, Philip Bishop: "Java in Practice - Design Styles and Idioms
for Effective Java".  Addison-Wesley, 1999. pp.22-23

八、如果只是查找单个字符的话，用charAt()代替startsWith()

用一个字符作为参数调用startsWith()也会工作的很好，但从性能角度上来看，调用用String API无疑是错误的!
         
例子：

Java