如何優化JAVA代碼及提高執行效率

網站優化通常包含兩方面的內容：減小代碼的體積和提高代碼的運行效率。減小代碼的體積已經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關鍵詞創建類的實例用new關鍵詞創建類的實例時，構造函數鏈中的所有構造函數都會被自動調用。但如果一個對象實現了Cloneable接口，我們可以調用它的clone()方法。clone()方法不會調用任何類構造函數。在使用設計模式(DesignPattern)的場合，如果用Factory模式創建對象，則改用clone()方法創建新的對象實例非常簡單。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，一些應用采用了創建大量線程的辦法(在較好的情況下，會使用一個緩沖池)。這種技術可以在許多必須支持并發I/O流的應用中見到，如Web服務器、報價和拍賣應用等。然而，創建Java線程需要相當可觀的開銷。JDK1.4引入了非阻塞的I/O庫(java.nio)。如果應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。拋出異常首先要創建一個新的對象。Throwable接口的構造函數調用名為fillInStackTrace()的本地(Native)方法，fillInStackTrace()方法檢查堆棧，收集調用跟蹤信息。只要有異常被拋出，VM就必須調整調用堆棧，因為在處理過程中創建了一個新的對象。異常只能用于錯誤處理，不應該用來控制程序流程。四、不要重復初始化變量默認情況下，調用類的構造函數時，Java會把變量初始化成確定的值：所有的對象被設置成null，整數變量(byte、short、int、long)設置成0，float和double變量設置成0.0，邏輯值設置成false。當一個類從另一個類派生時，這一點尤其應該注意，因為用new關鍵詞創建一個對象時，構造函數鏈中的所有構造函數都會被自動調用。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編譯器會尋找機會內聯(inline)所有的final方法(這和具體的編譯器實現有關)。此舉能夠使性能平均提高50%。六、盡量使用局部變量調用方法時傳遞的參數以及在調用中創建的臨時變量都保存在棧(Stack)中，速度較快。其他變量，如靜態變量、實例變量等，都在堆(Heap)中創建，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一步優化，望采納，謝謝。

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如何優化java程序設計和編碼,提高java性能

　下面給你提供一些在JAVA程序的設計和編碼中，經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整。

JAVA程序設計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，從而常常會生成大量的對象（或實例）。由于系統不僅要花時間生成對象，以后可能還需花時間對這些對象進行垃圾回收和處理。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，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");

看似已經很精簡了，其實并非如此。為了生成二進制的代碼，要進行如下的步驟和操作：

(1) 生成新的字符串 new String（STR_1);

(2) 復制該字符串;

(3) 加載字符串常量"HuangWeiFeng"（STR_2);

(4) 調用字符串的構架器（Constructor）;

(5) 保存該字符串到數組中（從位置0開始）;

(6) 從java.io.PrintStream類中得到靜態的out變量;

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

(8) 復制該字符串緩沖變量;

(9) 調用字符串緩沖的構架器（Constructor）;

(10) 保存該字符串緩沖到數組中（從位置1開始）;

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

(14) 對于STR_BUF_1執行toString命令;

(15) 調用out變量中的println方法，輸出結果。

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。這些生成的類的實例一般都存放在堆中。堆要對所有類的超類，類的實例進行初始化，同時還要調用類極其每個超類的構架器。而這些操作都是非常消耗系統資源的。因此，對對象的生成進行限制，是完全有必要的。

經修改，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());

系統將進行如下的操作：

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

(2) 復制該字符串緩沖變量;

(3) 加載字符串常量"HuangWeiFeng"(STR_1);

(4) 調用字符串緩沖的構架器（Constructor）;

(5) 保存該字符串緩沖到數組中（從位置1開始）;

(6) 從java.io.PrintStream類中得到靜態的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，調用字符串緩沖(StringBuffer)實例中的append方法;

(10) 對于STR_BUF_1執行toString命令(STR_3);

(11)調用out變量中的println方法，輸出結果。

由此可以看出，經過改進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的執行速度將是代碼段1的2倍。因為代碼段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提供的庫函數來優化程序，對提高JAVA程序的性能時非常重要的.其注意點主要有如下幾方面；

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

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

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例，而不應該修改已經生成的對象實例。

例：

String name="Huang";

name="Wei";

name="Feng";

上述代碼生成了三個String類型的對象實例。而前兩個馬上就需要系統進行垃圾回收處理。如果要對字符串進行連接的操作，性能將得更差，因為系統將不得為此生成更多得臨時變量，如上例1所示。

(3) 生成對象時，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的空間分配大小。對于StringBuffer類來講，默認的分配空間大小是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進行初始化。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進行初始化。從而節約系統的開銷。

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來發方便用戶捕捉異常，進行異常的處理。但是如果使用不當，也會給JAVA程序的性能帶來影響。因此，要注意以下兩點：

(1) 避免對應用程序的邏輯使用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

在必須要進行異常的處理時，要盡可能的重用已經存在的異常對象。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間。

3. 線程(Threading)

一個高性能的應用程序中一般都會用到線程。因為線程能充分利用系統的資源。在其他線程因為等待硬盤或網絡讀寫而 時，程序能繼續處理和運行。但是對線程運用不當，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類的兩個特點所決定的。第一，Vector提供了線程的安全保護功能。即使Vector類中的許多方法同步。但是如果你已經確認你的應用程序是單線程，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，常常要花很多的時間進行類型的匹配。而當這些對象都是同一類型時，這些匹配就完全不必要了。因此，有必要設計一個單線程的，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

對某個方法或函數進行同步比對整個代碼段進行同步的性能要好。

(3) 對每個對象使用多”鎖”的機制來增大并發。

一般每個對象都只有一個”鎖”，這就表明如果兩個線程執行一個對象的兩個不同的同步方法時，會發生”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，可以對一個對象實行”多鎖”的機制。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，網絡或數據庫的讀寫操作。對于讀寫操作，又分為有緩存和沒有緩存的；對于數據庫的操作，又可以有多種類型的JDBC驅動器可以選擇。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：

(1) 使用輸入輸出緩沖

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

(2) 輸出流(Output Stream)和Unicode字符串

當時用Output Stream和Unicode字符串時，Write類的開銷比較大。因為它要實現Unicode到字節(byte)的轉換.因此，如果可能的話,在使用Write類之前就實現轉換或用OutputStream類代替Writer類來使用。

(3) 當需序列化時使用transient

當序列化一個類或對象時，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行序列化。如果這些序列化的對象要在網絡上傳輸，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）

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

(5) 使用速度快的JDBC驅動器（Driver）

JAVA對訪問數據庫提供了四種方法。這其中有兩種是JDBC驅動器。一種是用JAVA外包的本地驅動器；另一種是完全的JAVA驅動器。具體要使用哪一種得根據JAVA布署的環境和應用程序本身來定。

5.一些其他的經驗和技巧

(1) 使用局部變量。

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

(3) 避免在循環中生成同一個變量或調用同一個函數（參數變量也一樣）。

(4) 盡可能的使用static,final,private等關鍵字。

(5) 當復制大量數據時，使用System.arraycopy()命令。

Java應用的五項性能優化技巧？

要想對Java應用代碼進行優化，我們首先需要分析其具體工作原理。事實上，影響性能優化效果的因素多種多樣，我們需要從垃圾回收、操作系統設置以及虛擬機制等多個角度著眼，方可順利完成任務。在今天的文章中，昆明IT培訓將分享五項性能優化技巧，希望能為你的Java應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+運算符

4.避免使用迭代器

5.建立更好的并發控制機制

當前標題：高性能java代碼優化器 java代碼優化工具
URL網址：http://www.kartarina.com/article2/dosgdoc.html

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