java程序性能优化
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：
import java.util.vector;
class cel {
void method (vector vector) {
for (int i = 0; i < vector.size (); i++)// violation
; // ...
}
}
更正：
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：
import java.util.vector;
public 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。
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 programmingtechniques" 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：
import java.io.*;
public 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：
public 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：
public 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：
class maf {
public void setsize (int size) {
_size = size;
}
private int _size;
}
更正：
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. 4-5addison-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：
public 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。
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：
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：
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 idiomsfor 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：
public pcts {
private void method(string s) {
if (s.startswith("a")) { // violation
// ...
}
}
}
更正将'startswith()'替换成'charat()'.
public pcts {
private void method(string s) {
if ('a' == s.charat(0)) {
// ...
}
}
}
参考资料：dov bulka, "java performance and scalability volume 1: server-side programmingtechniques"addison wesley, isbn: 0-201-70429-3九、使用移位操作来代替'a / b'操作"/"是一个很“昂贵”的操作，使用移位操作将会更快更有效。例子：
public sdiv {
public static final int num = 16;
public void calculate(int a) {
int div = a / 4;// should be replaced with "a >> 2".
int div2 = a / 8;// should be replaced with "a >> 3".
int temp = a / 3;
}
}
更正：
public sdiv {
public static final int num = 16;
public void calculate(int a) {
int div = a >> 2;
int div2 = a >> 3;
int temp = a / 3;//不能转换成位移操作
}
}
十、使用移位操作代替'a * b'同上。[i]但我个人认为，除非是在一个非常大的循环内，性能非常重要，而且你很清楚你自己在做什么，方可使用这种方法。否则提高性能所带来的程序晚读性的降低将是不合算的。例子：
public smul {
public void calculate(int a) {
int mul = a * 4;// should be replaced with "a << 2".
int mul2 = 8 * a;// should be replaced with "a << 3".
int temp = a * 3;
}
}
更正：
package opt;
public smul {
public void calculate(int a) {
int mul = a << 2;
int mul2 = a << 3;
int temp = a * 3;//不能转换
}
}
十一、在字符串相加的时候，使用' '代替" "，如果该字符串只有一个字符的话例子：
public str {
public void method(string s) {
string string = s + "d"// violation.
string = "abc" + "d"// violation.
}
}
更正：将一个字符的字符串替换成' '
public str {
public void method(string s) {
string string = s + 'd'
string = "abc" + 'd'
}
}
十二、不要在循环中调用synchronized(同步)方法方法的同步需要消耗相当大的资料，在一个循环中调用它绝对不是一个好主意。例子：
import java.util.vector;
public syn {
public synchronized void method (object o) {
}
private void test () {
for (int i = 0; i < vector.size(); i++) {
method (vector.elementat(i));// violation
}
}
private vector vector = new vector (5, 5);
}
更正：不要在循环体中调用同步方法，如果必须同步的话，推荐以下方式：
import java.util.vector;
public syn {
public void method (object o) {
}
private void test () {
synchronized{//在一个同步块中执行非同步方法
for (int i = 0; i < vector.size(); i++) {
method (vector.elementat(i));
}
}
}
private vector vector = new vector (5, 5);
}
十三、将try/catch块移出循环把try/catch块放入循环体内，会极大的影响性能，如果编译jit被关闭或者你所使用的是一个不带jit的jvm，性能会将下降21%之多!例子：
import java.io.fileinputstream;
public try {
void method (fileinputstream fis) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
try {// violation
_sum += fis.read();
} catch (exception e) {}
}
}
private int _sum;
}
更正：将try/catch块移出循环
void method (fileinputstream fis) {
try {
for (int i = 0; i < size; i++) {
_sum += fis.read();
}
} catch (exception e) {}
}
参考资料：peter haggar: "practical java - programming language guide".addison wesley, 2000, pp.81 – 83十四、对于boolean值，避免不必要的等式判断将一个boolean值与一个true比较是一个恒等操作(直接返回该boolean变量的值).移走对于boolean的不必要操作至少会带来2个好处：1)代码执行的更快(生成的字节码少了5个字节)；2)代码也会更加干净 。例子：
public ueq
{
boolean method (string string) {
return string.endswith ("a") == true; // violation
}
}
更正：
class ueq_fixed
{
boolean method (string string) {
return string.endswith ("a");
}
}
十五、对于常量字符串，用'string'代替'stringbuffer'常量字符串并不需要动态改变长度。例子：
public usc {
string method () {
stringbuffer s = new stringbuffer ("hello");
string t = s + "world!";
return t;
}
}
更正：把stringbuffer换成string，如果确定这个string不会再变的话，这将会减少运行开销提高性能。十六、用'stringtokenizer'代替'indexof()'和'substring()'字符串的分析在很多应用中都是常见的。使用indexof()和substring()来分析字符串容易导致stringindexoutofboundsexception。而使用stringtokenizer类来分析字符串则会容易一些，效率也会高一些。例子：
public ust {
void parsestring(string string) {
int index = 0;
while ((index = string.indexof(".", index)) != -1) {
system.out.println (string.substring(index, string.length()));
}
}
}
参考资料：graig larman, rhett guthrie: "java 2 performance and idiom guide"prentice hall ptr, isbn: 0-13-014260-3 pp. 282 – 283十七、使用条件操作符替代"if (cond) return; else return;"结构条件操作符更加的简捷例子：
public if {
public int method(boolean isdone) {
if (isdone) {
return 0;
} else {
return 10;
}
}
}
更正：
public if {
public int method(boolean isdone) {
return (isdone ? 0 : 10);
}
}
十八、使用条件操作符代替"if (cond) a = b; else a = c;"结构例子：
public ifas {
void method(boolean istrue) {
if (istrue) {
_value = 0;
} else {
_value = 1;
}
}
private int _value = 0;
}
更正：
public ifas {
void method(boolean istrue) {
_value = (istrue ? 0 : 1);// compact expression.
}
private int _value = 0;
}
十九、不要在循环体中实例化变量在循环体中实例化临时变量将会增加内存消耗例子：
import java.util.vector;
public loop {
void method (vector v) {
for (int i=0;i < v.size();i++) {
object o = new object();
o = v.elementat(i);
}
}
}
更正：在循环体外定义变量，并反复使用
import java.util.vector;
public loop {
void method (vector v) {
object o;
for (int i=0;i<v.size();i++) {
o = v.elementat(i);
}
}
}
二十、确定stringbuffer的容量stringbuffer的构造器会创建一个默认大小(通常是16)的字符数组。在使用中，如果超出这个大小，就会重新分配内存，创建一个更大的数组，并将原先的数组复制过来，再丢弃旧的数组。在大多数情况下，你可以在创建stringbuffer的时候指定大小，这样就避免了在容量不够的时候自动增长，以提高性能。例子：
public rsbc {
void method () {
stringbuffer buffer = new stringbuffer(); // violation
buffer.append ("hello");
}
}
更正：为stringbuffer提供寝大小。
public rsbc {
void method () {
stringbuffer buffer = new stringbuffer(max);
buffer.append ("hello");
}
private final int max = 100;
}
参考资料：dov bulka, "java performance and scalability volume 1: server-side programmingtechniques" addison wesley, isbn: 0-201-70429-3 p.30 – 31二十一、尽可能的使用栈变量如果一个变量需要经常访问，那么你就需要考虑这个变量的作用域了。static? local?还是实例变量？访问静态变量和实例变量将会比访问局部变量多耗费2-3个时钟周期。例子：
public usv {
void getsum (int[] values) {
for (int i=0; i < value.length; i++) {
_sum += value[i];// violation.
}
}
void getsum2 (int[] values) {
for (int i=0; i < value.length; i++) {
_staticsum += value[i];
}
}
private int _sum;
private static int _staticsum;
}
更正：如果可能，请使用局部变量作为你经常访问的变量。你可以按下面的方法来修改getsum()方法：
void getsum (int[] values) {
int sum = _sum;// temporary local variable.
for (int i=0; i < value.length; i++) {
sum += value[i];
}
_sum = sum;
}
参考资料：peter haggar: "practical java - programming language guide".addison wesley, 2000, pp.122 – 125二十二、不要总是使用取反操作符(!)取反操作符(!)降低程序的可读性，所以不要总是使用。例子：
public dun {
boolean method (boolean a, boolean b) {
if (!a)
return !a;
else
return !b;
}
}
更正：如果可能不要使用取反操作符(!)二十三、与一个接口 进行instanceof操作基于接口的设计通常是件好事，因为它允许有不同的实现，而又保持灵活。只要可能，对一个对象进行instanceof操作，以判断它是否某一接口要比是否某一个类要快。例子：
public insof {
private void method (object o) {
if (o instanceof interfacebase) { }// better
if (o instanceofbase) { }// worse.
}
}
classbase {}
interface interfacebase {}
1.尽量使用final修饰符。带有final修饰符的类是不可派生的。在JAVA核心API中，有许多应用final的例子，例如java.lang.String。为String类指定final防止了使用者覆盖length()方法。另外，如果一个类是final的，则该类所有方法都是final的。java编译器会寻找机会内联（inline）所有的final方法（这和具体的编译器实现有关）。此举能够使性能平均提高50%。2.尽量重用对象。特别是String对象的使用中，出现字符串连接情况时应使用StringBuffer代替，由于系统不仅要花时间生成对象，以后可能还需要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理。因此生成过多的对象将会给程序的性能带来很大的影响。3.尽量使用局部变量。调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈（Stack）中，速度较快。其他变量，如静态变量，实例变量等，都在堆（Heap）中创建，速度较慢。4.不要重复初始化变量。默认情况下，调用类的构造函数时，java会把变量初始化成确定的值，所有的对象被设置成null，整数变量设置成0，float和double变量设置成0.0，逻辑值设置成false。当一个类从另一个类派生时，这一点尤其应该注意，因为用new关键字创建一个对象时，构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。这里有个注意，给成员变量设置初始值但需要调用其他方法的时候，最好放在一个方法比如initXXX()中，因为直接调用某方法赋值可能会因为类尚未初始化而抛空指针异常，public int state = this.getState();5.在java+Oracle的应用系统开发中，java中内嵌的SQL语言应尽量使用大写形式，以减少Oracle解析器的解析负担。6.java编程过程中，进行数据库连接，I/O流操作，在使用完毕后，及时关闭以释放资源。因为对这些大对象的操作会造成系统大的开销。7.过分的创建对象会消耗系统的大量内存，严重时，会导致内存泄漏，因此，保证过期的对象的及时回收具有重要意义。JVM的GC并非十分智能，因此建议在对象使用完毕后，手动设置成null。8.在使用同步机制时，应尽量使用方法同步代替代码块同步。9.尽量减少对变量的重复计算。比如
for(int i=0;i<list.size();i++)
应修改为
for(int i=0,len=list.size();i<len;i++)
10.采用在需要的时候才开始创建的策略。例如：
String str="abc";
if(i==1){ list.add(str);}
应修改为：
if(i==1){String str="abc"; list.add(str);}
11.慎用异常，异常对性能不利。抛出异常首先要创建一个新的对象。Throwable接口的构造函数调用名为fillInStackTrace()的本地方法，fillInStackTrace()方法检查栈，收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出，VM就必须调整调用栈，因为在处理过程中创建了一个新的对象。异常只能用于错误处理，不应该用来控制程序流程。12.不要在循环中使用Try/Catch语句，应把Try/Catch放在循环最外层。Error是获取系统错误的类，或者说是虚拟机错误的类。不是所有的错误Exception都能获取到的，虚拟机报错Exception就获取不到，必须用Error获取。13.通过StringBuffer的构造函数来设定他的初始化容量，可以明显提升性能。StringBuffer的默认容量为16，当StringBuffer的容量达到最大容量时，她会将自身容量增加到当前的2倍+2，也就是2*n+2。无论何时，只要StringBuffer到达她的最大容量，她就不得不创建一个新的对象数组，然后复制旧的对象数组，这会浪费很多时间。所以给StringBuffer设置一个合理的初始化容量值，是很有必要的！14.合理使用java.util.Vector。Vector与StringBuffer类似，每次扩展容量时，所有现有元素都要赋值到新的存储空间中。Vector的默认存储能力为10个元素，扩容加倍。vector.add(index,obj)这个方法可以将元素obj插入到index位置，但index以及之后的元素依次都要向下移动一个位置（将其索引加1）。 除非必要，否则对性能不利。同样规则适用于remove(int index)方法，移除此向量中指定位置的元素。将所有后续元素左移（将其索引减1）。返回此向量中移除的元素。所以删除vector最后一个元素要比删除第1个元素开销低很多。删除所有元素最好用removeAllElements()方法。如果要删除vector里的一个元素可以使用vector.remove(obj)；而不必自己检索元素位置，再删除，如int index = indexOf（obj）;vector.remove(index)；15.当复制大量数据时，使用System.arraycopy();16.代码重构，增加代码的可读性。17.不用new关键字创建对象的实例。用new关键词创建类的实例时，构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。但如果一个对象实现了Cloneable接口，我们可以调用她的clone()方法。clone()方法不会调用任何类构造函数。下面是Factory模式的一个典型实现。
public static Credit getNewCredit()
{
return new Credit();
}
改进后的代码使用clone()方法，
private static Credit BaseCredit = new Credit();
public static Credit getNewCredit()
{
return (Credit)BaseCredit.clone();
}
18.乘除法如果可以使用位移，应尽量使用位移，但最好加上注释，因为位移操作不直观，难于理解。19.不要将数组声明为：public static final。20.HaspMap的遍历。
Map<String, String[]> paraMap = new HashMap<String, String[]>();
for( Entry<String, String[]> entry : paraMap.entrySet() )
{
String appFieldDefId = entry.getKey();
String[] values = entry.getValue();
}
利用散列值取出相应的Entry做比较得到结果，取得entry的值之后直接取key和value。21.array(数组)和ArrayList的使用。array数组效率最高，但容量固定，无法动态改变，ArrayList容量可以动态增长，但牺牲了效率。22.单线程应尽量使用HashMap, ArrayList,除非必要，否则不推荐使用HashTable,Vector，她们使用了同步机制，而降低了性能。23.StringBuffer,StringBuilder的区别在于：java.lang.StringBuffer线程安全的可变字符序列。一个类似于String的字符串缓冲区，但不能修改。StringBuilder与该类相比，通常应该优先使用StringBuilder类，因为她支持所有相同的操作，但由于她不执行同步，所以速度更快。为了获得更好的性能，在构造StringBuffer或StringBuilder时应尽量指定她的容量。当然如果不超过16个字符时就不用了。相同情况下，使用StringBuilder比使用StringBuffer仅能获得10%~15%的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。综合考虑还是建议使用StringBuffer。24.尽量使用基本数据类型代替对象。25.用简单的数值计算代替复杂的函数计算，比如查表方式解决三角函数问题。26.使用具体类比使用接口效率高，但结构弹性降低了，但现代IDE都可以解决这个问题。27.考虑使用静态方法，如果你没有必要去访问对象的外部，那么就使你的方法成为静态方法。她会被更快地调用，因为她不需要一个虚拟函数导向表。这同事也是一个很好的实践，因为她告诉你如何区分方法的性质，调用这个方法不会改变对象的状态。28.应尽可能避免使用内在的GET,SET方法。android编程中，虚方法的调用会产生很多代价，比实例属性查询的代价还要多。我们应该在外包调用的时候才使用get，set方法，但在内部调用的时候，应该直接调用。29.避免枚举，浮点数的使用。30.二维数组比一维数组占用更多的内存空间，大概是10倍计算。31.SQLite数据库读取整张表的全部数据很快，但有条件的查询就要耗时30-50MS,大家做这方面的时候要注意，尽量少用，尤其是嵌套查找！[/size][align=left][/align]
方法的static和非static效果是一样的。非static的方法必须有实例来调用，但函数本身只占用固定的内存用于执行。static方法无需实例可以直接调用。所以没有什么区别。要真要说区别，那就是非static的要额外生成一个占用内存的对象。对于对象实例，非static的变量，每个实例都会有一块内存来存储这个变量。staitc的变量所有实例共享一块内存。
