10种简单的Java性能优化

发表于:2015-6-25 09:36

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 作者:一直在路上    来源:51Testing软件测试网采编

  现在使用到了第二个 StringBuilder,而且这个 StringBuilder 不会消耗堆中额外的内存,但却给 GC 带来了压力。
  StringBuilder x = new StringBuilder("a");
  x.append(args.length);
  x.append("b");
  if (args.length == 1);
  x.append(args[0]);
  小结
  在上面的样例中,如果你是依靠Java编译器来隐式生成实例的话,那么编译的效果几乎和是否使用了 StringBuilder 实例毫无关系。请记住:在  N.O.P.E 分支中,每次CPU的循环的时间到白白的耗费在GC或者为 StringBuilder 分配默认空间上了,我们是在浪费 N x O x P 时间。
  一般来说,使用 StringBuilder 的效果要优于使用 + 操作符。如果可能的话请在需要跨多个方法传递引用的情况下选择 StringBuilder,因为 String 要消耗额外的资源。JOOQ在生成复杂的SQL语句便使用了这样的方式。在整个抽象语法树(AST Abstract Syntax Tree)SQL传递过程中仅使用了一个 StringBuilder 。
  更加悲剧的是,如果你仍在使用 StringBuffer 的话,那么用 StringBuilder 代替 StringBuffer 吧,毕竟需要同步字符串的情况真的不多。
  2、避免使用正则表达式
  正则表达式给人的印象是快捷简便。但是在 N.O.P.E 分支中使用正则表达式将是最糟糕的决定。如果万不得已非要在计算密集型代码中使用正则表达式的话,至少要将 Pattern 缓存下来,避免反复编译Pattern。
  static final Pattern HEAVY_REGEX =
  Pattern.compile("(((X)*Y)*Z)*");
  如果仅使用到了如下这样简单的正则表达式的话:
  String[] parts = ipAddress.split("\\.");
  这是最好还是用普通的 char[] 数组或者是基于索引的操作。比如下面这段可读性比较差的代码其实起到了相同的作用。
  int length = ipAddress.length();
  int offset = 0;
  int part = 0;
  for (int i = 0; i < length; i++) {
  if (i == length - 1 ||
  ipAddress.charAt(i + 1) == '.') {
  parts[part] =
  ipAddress.substring(offset, i + 1);
  part++;
  offset = i + 2;
  }
  }
  上面的代码同时表明了过早的优化是没有意义的。虽然与 split() 方法相比较,这段代码的可维护性比较差。
  挑战:聪明的小伙伴能想出更快的算法吗?
  小结
  正则表达式是十分有用,但是在使用时也要付出代价。尤其是在 N.O.P.E 分支深处时,要不惜一切代码避免使用正则表达式。还要小心各种使用到正则表达式的JDK字符串方法,比如 String.replaceAll() 或 String.split()。可以选择用比较流行的开发库,比如 Apache Commons Lang 来进行字符串操作。
  3、不要使用iterator()方法
  这条建议不适用于一般的场合,仅适用于在 N.O.P.E 分支深处的场景。尽管如此也应该有所了解。Java 5格式的循环写法非常的方便,以至于我们可以忘记内部的循环方法,比如:
  for (String value : strings) {
  // Do something useful here
  }
  当每次代码运行到这个循环时,如果 strings 变量是一个 Iterable 的话,代码将会自动创建一个Iterator 的实例。如果使用的是 ArrayList 的话,虚拟机会自动在堆上为对象分配3个整数类型大小的内存。
  private class Itr implements Iterator<E> {
  int cursor;
  int lastRet = -1;
  int expectedModCount = modCount;
  // ...
  也可以用下面等价的循环方式来替代上面的 for 循环,仅仅是在栈上“浪费”了区区一个整形,相当划算。
  int size = strings.size();
  for (int i = 0; i < size; i++) {
  String value : strings.get(i);
  // Do something useful here
  }
  如果循环中字符串的值是不怎么变化,也可用数组来实现循环。
  for (String value : stringArray) {
  // Do something useful here
  }
  小结
  无论是从易读写的角度来说,还是从API设计的角度来说迭代器、Iterable接口和 foreach 循环都是非常好用的。但代价是,使用它们时是会额外在堆上为每个循环子创建一个对象。如果循环要执行很多很多遍,请注意避免生成无意义的实例,最好用基本的指针循环方式来代替上述迭代器、Iterable接口和 foreach 循环。
  讨论
  一些与上述内容持反对意见的看法(尤其是用指针操作替代迭代器)详见Reddit上的讨论。
  4、不要调用高开销方法
  有些方法的开销很大。以 N.O.P.E 分支为例,我们没有提到叶子的相关方法,不过这个可以有。假设我们的JDBC驱动需要排除万难去计算 ResultSet.wasNull() 方法的返回值。我们自己实现的SQL框架可能像下面这样:
  if (type == Integer.class) {
  result = (T) wasNull(rs,
  Integer.valueOf(rs.getInt(index)));
  }
  // And then...
  static final <T> T wasNull(ResultSet rs, T value)
  throws SQLException {
  return rs.wasNull() ? null : value;
  }
  在上面的逻辑中,每次从结果集中取得 int 值时都要调用 ResultSet.wasNull() 方法,但是 getInt() 的方法定义为:
  返回类型:变量值;如果SQL查询结果为NULL,则返回0。
  所以一个简单有效的改善方法如下:
  static final <T extends Number> T wasNull(
  ResultSet rs, T value
  )
  throws SQLException {
  return (value == null ||
  (value.intValue() == 0 && rs.wasNull()))
  ? null : value;
  }
  这是轻而易举的事情。
  小结
  将方法调用缓存起来替代在叶子节点的高开销方法,或者在方法约定允许的情况下避免调用高开销方法。
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