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EffactiveJava-避免建立不必要的物件

類是Java程式的基本組成單元,在程式執行過程中要通過建立大量的物件來執行整個系統的執行,單有些物件唄建立的代價是高昂的,例如資料庫連線、Spring的ApplicationContext等,這類物件往往用單例強化成全域性唯一,另外一些物件相對來說建立代價會小很多,例如

String s = new String("stringette");

上面的程式碼第一次執行是,會 建立兩個物件,一個在堆中,一個在常量池,如果利用上面的程式碼建立字串,那麼每次執行都會在堆中建立一個新的物件,這完全沒有必要,通常在建立字串時,我們都是這樣做的:

String s = "stringette";

這樣只會在常量池中建立一個常量字串,以後再建立相同內容 的字串時都會引用該常量。


上面是重用不可變物件的列子我們也可以重用那些已知不會被修改的物件,比如下面這個反例:

public class Person1 {

    private final Date birthData = new Date();

    public boolean isBabyBoomer(){
        Calendar gmtCal = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
        gmtCal.set(1946, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0);
        Date boomStart = gmtCal.getTime();
        gmtCal.set
(1965, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0); Date boomEnd = gmtCal.getTime(); return birthData.compareTo(boomStart) >= 0 && birthData.compareTo(boomEnd) < 0; } public static void main(String[] args) { Person1 person = new Person1(); long start = System.currentTimeMillis(); for
(int i = 0;i < 10000;i ++){ person.isBabyBoomer(); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println(end - start); } }

整個迴圈的執行時間是183ms,在執行過程中,會頻繁的建立Calendar物件,重點在於當中的兩個Calendar物件在每次迴圈建立是,內容都是一樣的。在比較一下改進後的版本:

public class Person2 {

    private final Date birthDate = new Date();

    private static final Date BOOM_START;
    private static final Date BOOM_END;

    static {
        Calendar gmtCal = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
        gmtCal.set(1946, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0);
        BOOM_START = gmtCal.getTime();

        gmtCal.set(1965, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0);
        BOOM_END = gmtCal.getTime();
    }


    public boolean isBabyBoomer(){
        return birthDate.compareTo(BOOM_START) >= 0 && 
               birthDate.compareTo(BOOM_END) < 0;
    }


    public static void main(String[] args) {
        Person2 person = new Person2();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i < 10000; i ++){
            person.isBabyBoomer();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }
}

上面的程式碼在本地執行時間為1ms,差距大都驚人的地步!


在JDK1.5中,Java引入了自動裝箱拆箱功能,每一種基本資料型別都對應一個包裝的物件型別,轉換過程有Java自動完成,這使得在開發的過程中 基本資料型別 和 對應的包裝資料型別的界限變得更加模糊,當相比基本資料型別而言,包裝型別的建立代價要高的多,因為內部維護了更多的狀態,同時,包裝型別與基本型別的抽象層次更高,來看一下下面的例子:

public static void main(String[] args) {

        Long sum = 0l;
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(long i = 0;i < Integer.MAX_VALUE; i ++){
            sum += i;
        }
        System.out.println(sum);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }

上面的程式碼在執行時,大約建立了2^31個Long物件,耗時12s,下面我們將Long改成long再試一次

public static void main(String[] args) {

        long sum = 0l;
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(long i = 0;i < Integer.MAX_VALUE; i ++){
            sum += i;
        }
        System.out.println(sum);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end - start);
    }

以上程式碼耗時919ms。

總結:
1. 避免建立建立相同的不可變物件(String)
2. 複用不會被改變的物件
3. 優化使用基本資料型別而不是包裝型別,注意自動裝箱。

當然,也不是要到處都儘量避免重複建立物件,對於小物件的建立,當前的JVM還是很快的,通過建立附加物件,可以提升程式的清晰度、簡潔性和功能性。