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Java記憶體優化和效能優化的幾點建議

1.沒有必要時請不用使用靜態變數

    使用Java的開發者都知道,當某個物件被定義為stataic變數所引用,這個物件所佔有的記憶體將不會被回收。有時,開發者會將經常呼叫的物件或者變數定義為static,以便提高程式的執行效能。因此,不是常用到的物件或者變數,不要定義為static型別的變數,尤其是靜態類物件的定義,一定要仔細考慮是否有必要。例如

    public class X{   
        static Y a = new Y();   
    }   

    類X建立了,沒有被回收的話,靜態變數a一直佔用記憶體。

2.充分利用單例機制

    實用單例可以減少對資源的載入,縮短執行的時間,提高系統效率。但是,單例並不是所有地方都適用於。簡單來說,單例可以適用於以下兩個方面:

1.   控制資源的使用,通過執行緒同步來控制資源的併發訪問;

2.   控制例項的產生,以達到節約資源的目的;

3. 減少物件的建立

儘量避免在經常呼叫的方法中迴圈使用new物件,由於系統不僅要花費時間來建立物件,而且還要花時間對這些物件進行垃圾回收和處理。設計模式中的享元模式就是為了減少物件的多次建立而來的。在我們可以控制的範圍內,最大限度的重用物件;在有些時候,最好能用基本的資料型別或陣列來替代物件。

4.使用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防止了使用者覆蓋length()方法。另外,如果一個類是 final的,則該類所有方法都是final的。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)。此舉能夠使效能平均提高50%。

5.儘量使用區域性變數

呼叫方法時傳遞的引數以及在呼叫中建立的臨時變數都儲存在分配給改方法的棧(Stack)中,速度較快。其他變數,如靜態變數、例項變數等,都在堆(Heap)中建立,速度較慢。

6.處理好包裝型別和基本型別兩者的使用場所

    雖然包裝型別和基本型別在使用過程中是可以相互轉換,但它們兩者所產生的記憶體區域是完全不同的,基本型別資料產生和處理都在棧中處理,而包裝型別是物件,是在堆中產生例項。在集合類物件,有物件方面需要的處理適用包裝型別,其他的情況,建議提倡使用基本型別。

7.學會用StringBuilder和StringBuffer
    這個兩個類的區別就不用說了吧,單執行緒使用StringBuilder,多執行緒情況下使用StringBuffer,這樣效能會有很大提升。

7.儘量不要使用finalize方法

實際上,將資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇。由於GC的工作量很大,尤其是回收Young代記憶體時,大都會引起應用程式暫停,所以再選擇使用finalize方法進行資源清理,會導致GC負擔更大,程式執行效率更差。

8.儘量使用基本資料型別代替物件

String str = "hello";

上面這種方式會建立一個“hello”字串,而且JVM的字元快取池還會快取這個字串。

String str = new String("hello");

此時程式除建立字串外,str所引用的String物件底層還包含一個char[]陣列,這個char[]陣列依次存放了h,e,l,l,o

   這個問題我也寫個一個部落格,請檢視我寫的有關效能優化的部落格。

9.學會使用HashMap、ArrayList

HashTable、Vector等使用在多執行緒的場合,內部使用了同步機制,這個會降低程式的效能。
10. 深入理解HashMap原理

當你要建立一個比較大的hashMap時,充分利用另一個建構函式

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)避免HashMap多次進行了hash重構,擴容是一件很耗費效能的事,在預設initialCapacity只有16,而 loadFactor是 0.75,需要多大的容量,你最好能準確的估計你所需要的最佳大小,同樣的Hashtable,Vectors也是一樣的道理。

11.減少對變數的重複計算

for(int i=0;i<list.size();i++)

應該改寫為:

for(int i=0,len=list.size();i<len;i++)

或者

for(int i = list.size(); I > -1; i--)

並且在迴圈中應該避免使用複雜的表示式,在迴圈中,迴圈條件會被反覆計算,如果不使用複雜表示式,而使迴圈條件值不變的話,程式將會執行的更快。

12.避免不必要的物件建立

A a = new A();

if(i==1){list.add(a);}

應該改為

if(i==1){

A a = new A();

list.add(a);}

13.儘量在finally塊中釋放資源

程式中使用到的資源應當被釋放,以避免資源洩漏。這最好在finally塊中去做。不管程式執行的結果如何,finally塊總是會執行的,以確保資源的正確關閉。

14.使用移位來代替乘法或者除法('a/b',僅適合2^n情況)的操作

"/"是一個代價很高的操作,使用移位的操作將會更快和更有效

int num = a / 4;

int num = a / 8;

應該改為

int num = a >> 2;

int num = a >> 3;

但注意的是使用移位應添加註釋,因為移位操作不直觀,比較難理解

同樣的,對於'*'操作,使用移位的操作將會更快和更有效

int num = a * 4;

int num = a * 8;

應該改為

int num = a << 2;

int num = a << 3;

15. 確定StringBuffer的容量

StringBuffer 的構造器會建立一個預設大小(通常是16)的字元陣列。在使用中,如果超出這個大小,就會重新分配記憶體,建立一個更大的陣列,並將原先的陣列複製過來,再丟棄舊的陣列。在大多數情況下,你可以在建立 StringBuffer的時候指定大小,這樣就避免了在容量不夠的時候自動增長,以提高效能。

如:StringBufferbuffer = new StringBuffer(1000);  

16.儘量早釋放無用物件的引用

大部分時,方法區域性引用變數所引用的物件 會隨著方法結束而變成垃圾,因此,大部分時候程式無需將區域性,引用變數顯式設為null。

例如:

Public void doJob(){ 

Object obj =new Object(); 

……  

Obj=null;  

}  

上面這個就沒必要了,隨著方法doJob()的執行完成,程式中obj引用變數的作用域會被gc回收。但是如果是改成下面:

public void doJob(){ 

Object obj =new Object(); 

……  

Obj=null;  

//執行耗時,耗記憶體操作;或呼叫耗時,耗記憶體的方法

……  

}  

這時候就有必要將obj賦值為null,可以儘早的釋放對Object物件的引用。

17.儘量避免使用split

除非是必須的,否則應該避免使用split,split由於支援正則表示式,所以效率比較低,如果是頻繁的幾十,幾百萬的呼叫將會耗費大量資源,如果確實需要頻繁的呼叫split,可以考慮使用apache的 StringUtils.split(string,char),頻繁split的可以快取結果。

18.ArrayList & LinkedList

一個是線性表,一個是連結串列,一句話,隨機查詢儘量使用 ArrayList,ArrayList優於LinkedList,LinkedList還要移動指標,新增刪除的操作LinkedList優於 ArrayList,ArrayList還要移動資料,不過這是理論性分析,事實未必如此,重要的是理解好資料結構。

19.儘量使用System.arraycopy ()代替通過來迴圈複製陣列

System.arraycopy()要比通過迴圈來複制陣列快的多

20.儘量快取經常使用的物件

儘可能將經常使用的物件進行快取,可以使用陣列,或HashMap的容器來進行快取,但這種方式可能導致系統佔用過多的快取,效能下降,推薦可以使用一些第三方的開源工具,如EhCache,Oscache進行快取,他們基本都實現了FIFO/FLU等快取演算法。

21.儘量避免非常大的記憶體分配

有時候問題不是由當時的堆狀態造成的,而是因為分配失敗造成的。分配的記憶體塊都必須是連續的,而隨著堆heap越來越滿,找到較大的連續塊越來越困難。

22.慎用異常

當建立一個異常時,需要收集一個棧跟蹤(stack track),這個棧跟蹤用於描述異常是在何處建立的。構建這些棧跟蹤時需要為執行時棧做一份快照,正是這一部分開銷很大。當需要建立一個 Exception 時,JVM 不得不說:先別動,我想就您現在的樣子存一份快照,所以暫時停止入棧和出棧操作。棧跟蹤不只包含執行時棧中的一兩個元素,而是包含這個棧中的每一個元素。

如果您建立一個 Exception ,就得付出代價。好在捕獲異常開銷不大,因此可以使用 try-catch 將核心內容包起來。從技術上講,您甚至可以隨意地丟擲異常,而不用花費很大的代價。招致效能損失的並不是 throw 操作——儘管在沒有預先建立異常的情況下就丟擲異常是有點不尋常。真正要花代價的是建立異常。幸運的是,好的程式設計習慣已教會我們,不應該不管三七二十一就丟擲異常。異常是為異常的情況而設計的,使用時也應該牢記這一原則。