Java代码优化

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 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。

 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：

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：

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：

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：

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;}

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 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。

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 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：
public class PCTS {
private void method(String s) {
if (s.startsWith(“a”)) { // violation
// …
}
}
}

更正
将’startsWith()’ 替换成’charAt()’.
public class 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 Programming
Techniques” 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class 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 class IF {
public int method(boolean isDone) {
if (isDone) {
return 0;
} else {
return 10;
}
}
}

更正：
public class 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 class IFAS {
void method(boolean isTrue) {
if (isTrue) {
_value = 0;
} else {
_value = 1;
}
}
private int _value = 0;
}

更正：
public class 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 class 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 class LOOP {
void method (Vector v) {
Object o;
for (int i=0;i