分享幾個工作中實用的代碼優化技巧！
前言
之前分享一篇代碼優化的文章：條件語句的多層嵌套問題優化，助你寫出不讓同事吐槽的代碼!
今天再次分享一些我日常工作中常用的代碼優化技巧，希望對大家有幫助!
正文
類成員與方法的可見性最小化
舉例：如果是一個private的方法，想刪除就刪除
如果一個public的service方法，或者一個public的成員變量，刪除一下，不得思考很多。
使用位移操作替代乘除法
計算機是使用二進制表示的，位移操作會極大地提高性能。
<< 左移相當于乘以 2;>> 右移相當于除以 2;
>>> 無符號右移相當于除以 2，但它會忽略符號位，空位都以 0 補齊。
- a = val << 3;
- b = val >> 1;
盡量減少對變量的重復計算
我們知道對方法的調用是有消耗的，包括創建棧幀、調用方法時保護現場，恢復現場等。
- //反例
- for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
- System.out.println("result");
- }
- //正例
- for (int i = 0, length = list.size(); i < length; i++) {
- System.out.println("result");
- }
在list.size()很大的時候，就減少了很多的消耗。
不要捕捉RuntimeException
RuntimeException 不應該通過 catch 語句去捕捉，而應該使用編碼手段進行規避。
如下面的代碼，list 可能會出現數組越界異常。
是否越界是可以通過代碼提前判斷的，而不是等到發生異常時去捕捉。
提前判斷這種方式，代碼會更優雅，效率也更高。
- public String test1(List<String> list, int index) {
- try {
- return list.get(index);
- } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
- return null;
- }
- }
- //正例
- public String test2(List<String> list, int index) {
- if (index >= list.size() || index < 0) {
- return null;
- }
- return list.get(index);
- }
使用局部變量可避免在堆上分配
由于堆資源是多線程共享的，是垃圾回收器工作的主要區域，過多的對象會造成 GC 壓力，可以通過局部變量的方式，將變量在棧上分配。這種方式變量會隨著方法執行的完畢而銷毀，能夠減輕 GC 的壓力。
減少變量的作用范圍
注意變量的作用范圍，盡量減少對象的創建。
如下面的代碼，變量 s 每次進入方法都會創建，可以將它移動到 if 語句內部。
- public void test(String str) {
- final int s = 100;
- if (!StringUtils.isEmpty(str)) {
- int result = s * s;
- }
- }
盡量采用懶加載的策略，在需要的時候才創建
- String str = "月伴飛魚";
- if (name == "公眾號") {
- list.add(str);
- }
- if (name == "公眾號") {
- String str = "月伴飛魚";
- list.add(str);
- }
訪問靜態變量直接使用類名
使用對象訪問靜態變量，這種方式多了一步尋址操作，需要先找到變量對應的類，再找到類對應的變量。
- // 反例
- nt i = objectA.staticMethod();
- // 正例
- nt i = ClassA.staticMethod();
字符串拼接使用StringBuilder
字符串拼接，使用 StringBuilder 或者 StringBuffer，不要使用 + 號。
- //反例
- public class StringTest {
- @Test
- public void testStringPlus() {
- String str = "111";
- str += "222";
- str += "333";
- System.out.println(str);
- }
- }
- //正例
- public class TestMain {
- public static void main(String[] args) {
- StringBuilder sb = new StringBuilder("111");
- sb.append("222");
- sb.append(333);
- System.out.println(sb.toString());
- }
- }
重寫對象的HashCode，不要簡單地返回固定值
有同學在開發重寫 HashCode 和 Equals 方法時，會把 HashCode 的值返回固定的 0，而這樣做是不恰當的
當這些對象存入 HashMap 時，性能就會非常低，因為 HashMap 是通過 HashCode 定位到 Hash 槽，有沖突的時候，才會使用鏈表或者紅黑樹組織節點，固定地返回 0，相當于把 Hash 尋址功能無效了。
HashMap等集合初始化的時候，指定初始值大小
這樣的對象有很多，比如 ArrayList，StringBuilder 等，通過指定初始值大小可減少擴容造成的性能損耗。
初始值大小計算可以參考《阿里巴巴開發手冊》：
循環內不要不斷創建對象引用
- //反例
- for (int i = 1; i <= size; i++) {
- Object obj = new Object();
- }
- //正例
- Object obj = null;
- for (int i = 0; i <= size; i++) {
- obj = new Object();
- }
第一種會導致內存中有size個Object對象引用存在，size很大的話，就耗費內存了
遍歷Map 的時候，使用 EntrySet 方法
使用 EntrySet 方法，可以直接返回 set 對象，直接拿來用即可;而使用 KeySet 方法，獲得的是key 的集合，需要再進行一次 get 操作，多了一個操作步驟，所以更推薦使用 EntrySet 方式遍歷 Map。
- Set<Map.Entry<String, String>> entryseSet = nmap.entrySet();
- for (Map.Entry<String, String> entry : entryseSet) {
- System.out.println(entry.getKey()+","+entry.getValue());
- }
不要在多線程下使用同一個 Random
Random 類的 seed 會在并發訪問的情況下發生競爭，造成性能降低，建議在多線程環境下使用 ThreadLocalRandom 類。
- public static void main(String[] args) {
- ThreadLocalRandom threadLocalRandom = ThreadLocalRandom.current();
- Thread thread1 = new Thread(()->{
- for (int i=0;i<10;i++){
- System.out.println("Thread1:"+threadLocalRandom.nextInt(10));
- }
- });
- Thread thread2 = new Thread(()->{
- for (int i=0;i<10;i++){
- System.out.println("Thread2:"+threadLocalRandom.nextInt(10));
- }
- });
- thread1.start();
- thread2.start();
- }
自增推薦使用LongAddr
自增運算可以通過 synchronized 和 volatile 的組合來控制線程安全，或者也可以使用原子類(比如 AtomicLong)。
后者的速度比前者要高一些，AtomicLong 使用 CAS 進行比較替換，在線程多的情況下會造成過多無效自旋，可以使用 LongAdder 替換 AtomicLong 進行進一步的性能提升。
- public class Test {
- public int longAdderTest(Blackhole blackhole) throws InterruptedException {
- LongAdder longAdder = new LongAdder();
- for (int i = 0; i < 1024; i++) {
- longAdder.add(1);
- }
- return longAdder.intValue();
- }
- }
程序中要少用反射
反射的功能很強大，但它是通過解析字節碼實現的，性能就不是很理想。
現實中有很多對反射的優化方法，比如把反射執行的過程(比如 Method)緩存起來，使用復用來加快反射速度。
Java 7.0 之后，加入了新的包java.lang.invoke，同時加入了新的 JVM 字節碼指令 invokedynamic，用來支持從 JVM 層面，直接通過字符串對目標方法進行調用。
