怎么使Java代码性能变得更高

本篇内容介绍了“怎么使Java代码性能变得更高”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

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01 如何让代码性能更高？

1.1.需要 Map 的主键和取值时，应该迭代 entrySet()

当循环中只需要 Map 的主键时，迭代 keySet() 是正确的。但是，当需要主键和取值时，迭代 entrySet() 才是更高效的做法，比先迭代 keySet() 后再去 get 取值性能更佳。

反例：

Map map = ...; for (String key : map.keySet()) {  String value = map.get(key);  ... }

正例：

Map map = ...; for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {  String key = entry.getKey();  String value = entry.getValue();  ... }

1.2.应该使用 Collection.isEmpty() 检测空

使用  Collection.size() 来检测空逻辑上没有问题，但是使用 Collection.isEmpty()  使得代码更易读，并且可以获得更好的性能。任何 Collection.isEmpty() 实现的时间复杂度都是 O(1) ，但是某些  Collection.size() 实现的时间复杂度可能是O(n)。

反例：

if (collection.size() == 0) {  ... }

正例：

if (collection.isEmpty()) {  ... }

如果需要还需要检测 null ，可采用 CollectionUtils.isEmpty(collection) 和CollectionUtils.isNotEmpty(collection)。

1.3.不要把集合对象传给自己

将集合作为参数传递给集合自己的方法要么是一个错误，要么是无意义的代码。

此外，由于某些方法要求参数在执行期间保持不变，因此将集合传递给自身可能会导致异常行为。

反例：

List list = new ArrayList<>(); list.add("Hello"); list.add("World"); if (list.containsAll(list)) { // 无意义,总是返回true  ... } list.removeAll(list); // 性能差, 直接使用clear()复制代码

1.4.集合初始化尽量指定大小

java 的集合类用起来十分方便，但是看源码可知，集合也是有大小限制的。每次扩容的时间复杂度很有可能是 O(n) ，所以尽量指定可预知的集合大小，能减少集合的扩容次数。

反例：

int[] arr = new int[]{1, 2, 3}; List list = new ArrayList<>(); for (int i : arr) {  list.add(i); }

正例：

int[] arr = new int[]{1, 2, 3}; List list = new ArrayList<>(arr.length); for (int i : arr) {  list.add(i); }

1.5.字符串拼接使用 StringBuilder

一般的字符串拼接在编译期 java 会进行优化，但是在循环中字符串拼接，java 编译期无法做到优化，所以需要使用 StringBuilder 进行替换。

反例：

String s = ""; for (int i = 0; i < 10; i++) {  s += i; }

正例：

String a = "a"; String b = "b"; String c = "c"; String s = a + b + c; // 没问题，java编译器会进行优化 StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < 10; i++) {  sb.append(i); // 循环中，java编译器无法进行优化，所以要手动使用StringBuilder }

1.6.List的随机访问

大家都知道数组和链表的区别：数组的随机访问效率更高。当调用方法获取到 List 后，如果想随机访问其中的数据，并不知道该数组内部实现是链表还是数组，怎么办呢？可以判断它是否实现 RandomAccess 接口。

正例：

// 调用别人的服务获取到list List list = otherService.getList(); if (list instanceof RandomAccess) {  // 内部数组实现，可以随机访问  System.out.println(list.get(list.size() - 1)); } else {  // 内部可能是链表实现，随机访问效率低 }

1.7.频繁调用 Collection.contains 方法请使用 Set

在 java 集合类库中，List 的 contains 方法普遍时间复杂度是 O(n) ，如果在代码中需要频繁调用 contains 方法查找数据，可以先将 list 转换成 HashSet 实现，将 O(n) 的时间复杂度降为 O(1) 。

反例：

ArrayList list = otherService.getList(); for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {  // 时间复杂度O(n)  list.contains(i); }

正例：

ArrayList list = otherService.getList(); Set set = new HashSet(list); for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {  // 时间复杂度O(1)  set.contains(i); }

02 如何让代码更优雅？

2.1.长整型常量后添加大写 L

在使用长整型常量值时，后面需要添加 L ，必须是大写的 L ，不能是小写的 l ，小写 l 容易跟数字 1 混淆而造成误解。

反例：

long value = l; long max = Math.max(L, 5);复制代码

正例：

long value = L; long max = Math.max(L, L);复制代码

2.2.不要使用魔法值

当你编写一段代码时，使用魔法值可能看起来很明确，但在调试时它们却不显得那么明确了。这就是为什么需要把魔法值定义为可读取常量的原因。但是，-1、0 和 1 不被视为魔法值。

反例：

for (int i = 0; i < 100; i++){  ... } if (a == 100) {  ... }

正例：

private static final int MAX_COUNT = 100; for (int i = 0; i < MAX_COUNT; i++){  ... } if (count == MAX_COUNT) {  ... }

2.3.不要使用集合实现来赋值静态成员变量

对于集合类型的静态成员变量，不要使用集合实现来赋值，应该使用静态代码块赋值。

反例：

private static Map map = new HashMap() {  {  put("a", 1);  put("b", 2);  } }; private static List list = new ArrayList() {  {  add("a");  add("b");  } };

正例：

private static Map map = new HashMap<>(); static {  map.put("a", 1);  map.put("b", 2); }; private static List list = new ArrayList<>(); static {  list.add("a");  list.add("b"); };

2.4.建议使用 try-with-resources 语句

Java 7 中引入了 try-with-resources 语句，该语句能保证将相关资源关闭，优于原来的 try-catch-finally 语句，并且使程序代码更安全更简洁。

反例：

private void handle(String fileName) {  BufferedReader reader = null;  try {  String line;  reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName));  while ((line = reader.readLine()) != null) {  ...  }  } catch (Exception e) {  ...  } finally {  if (reader != null) {  try {  reader.close();  } catch (IOException e) {  ...  }  }  } }

正例：

private void handle(String fileName) {  try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {  String line;  while ((line = reader.readLine()) != null) {  ...  }  } catch (Exception e) {  ...  } }

2.5.删除未使用的私有方法和字段

删除未使用的私有方法和字段，使代码更简洁更易维护。若有需要再使用，可以从历史提交中找回。

反例：

public class DoubleDemo1 {  private int unusedField = 100;  private void unusedMethod() {  ...  }  public int sum(int a, int b) {  return a + b;  } }

正例：

public class DoubleDemo1 {  public int sum(int a, int b) {  return a + b;  } }

2.6.删除未使用的局部变量

删除未使用的局部变量，使代码更简洁更易维护。

反例：

public int sum(int a, int b) {  int c = 100;  return a + b; }

正例：

public int sum(int a, int b) {  return a + b; }

2.7.删除未使用的方法参数

未使用的方法参数具有误导性，删除未使用的方法参数，使代码更简洁更易维护。但是，由于重写方法是基于父类或接口的方法定义，即便有未使用的方法参数，也是不能删除的。

反例：

public int sum(int a, int b, int c) {  return a + b; }

正例：

public int sum(int a, int b) {  return a + b; }

2.8.删除表达式的多余括号

对应表达式中的多余括号，有人认为有助于代码阅读，也有人认为完全没有必要。对于一个熟悉 Java 语法的人来说，表达式中的多余括号反而会让代码显得更繁琐。

反例：

return (x); return (x + 2); int x = (y * 3) + 1; int m = (n * 4 + 2);复制代码

正例：

return x; return x + 2; int x = y * 3 + 1; int m = n * 4 + 2;复制代码

2.9.工具类应该屏蔽构造函数

工具类是一堆静态字段和函数的集合，不应该被实例化。但是， Java 为每个没有明确定义构造函数的类添加了一个隐式公有构造函数。所以，为了避免 java "小白"使用有误，应该显式定义私有构造函数来屏蔽这个隐式公有构造函数。

反例：

public class MathUtils {  public static final double PI = 3.1415926D;  public static int sum(int a, int b) {  return a + b;  } }

正例：

public class MathUtils {  public static final double PI = 3.1415926D;  private MathUtils() {}  public static int sum(int a, int b) {  return a + b;  } }

2.10.删除多余的异常捕获并抛出

用catch语句捕获异常后，什么也不进行处理，就让异常重新抛出，这跟不捕获异常的效果一样，可以删除这块代码或添加别的处理。

反例：

private static String readFile(String fileName) throws IOException {  try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {  String line;  StringBuilder builder = new StringBuilder();  while ((line = reader.readLine()) != null) {  builder.append(line);  }  return builder.toString();  } catch (Exception e) {  throw e;  } }

正例：

private static String readFile(String fileName) throws IOException {  try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {  String line;  StringBuilder builder = new StringBuilder();  while ((line = reader.readLine()) != null) {  builder.append(line);  }  return builder.toString();  } }

2.11.公有静态常量应该通过类访问

虽然通过类的实例访问公有静态常量是允许的，但是容易让人它误认为每个类的实例都有一个公有静态常量。所以，公有静态常量应该直接通过类访问。

反例：

public class User {  public static final String CONST_NAME = "name";  ... } User user = new User(); String nameKey = user.CONST_NAME;

正例：

public class User {  public static final String CONST_NAME = "name";  ... } String nameKey = User.CONST_NAME;

2.12.不要用 NullPointerException 判断空

空指针异常应该用代码规避（比如检测不为空），而不是用捕获异常的方式处理。

反例：

public String getUserName(User user) {  try {  return user.getName();  } catch (NullPointerException e) {  return null;  } }

正例：

public String getUserName(User user) {  if (Objects.isNull(user)) {  return null;  }  return user.getName(); }

2.13.使用 String.valueOf(value) 代替 ""+value

当要把其它对象或类型转化为字符串时，使用 String.valueOf(value) 比 ""+value 的效率更高。

反例：

int i = 1; String s = "" + i;

正例：

int i = 1; String s = String.valueOf(i);

2.14.过时代码添加 @Deprecated 注解

当一段代码过时，但为了兼容又无法直接删除，不希望以后有人再使用它时，可以添加 @Deprecated 注解进行标记。在文档注释中添加 @deprecated 来进行解释，并提供可替代方案

正例：

/**  * 保存  *  * @deprecated 此方法效率较低，请使用{@link newSave()}方法替换它  */ @Deprecated public void save(){  // do something }

03 如何让代码远离 bug

3.1.禁止使用构造方法 BigDecimal(double)

BigDecimal(double) 存在精度损失风险，在精确计算或值比较的场景中可能会导致业务逻辑异常。

反例：

BigDecimal value = new BigDecimal(0.1D); // 0.100000000000000005551115...

正例：

BigDecimal value = BigDecimal.valueOf(0.1D);; // 0.1

3.2.返回空数组和空集合而不是 null

返回 null ，需要调用方强制检测 null ，否则就会抛出空指针异常。返回空数组或空集合，有效地避免了调用方因为未检测 null 而抛出空指针异常，还可以删除调用方检测 null 的语句使代码更简洁。

反例：

public static Result[] getResults() {  return null; } public static List getResultList() {  return null; } public static Map getResultMap() {  return null; } public static void main(String[] args) {  Result[] results = getResults();  if (results != null) {  for (Result result : results) {  ...  }  }  List resultList = getResultList();  if (resultList != null) {  for (Result result : resultList) {  ...  }  }  Map resultMap = getResultMap();  if (resultMap != null) {  for (Map.Entry resultEntry : resultMap) {  ...  }  } }

正例：

public static Result[] getResults() {  return new Result[0]; } public static List getResultList() {  return Collections.emptyList(); } public static Map getResultMap() {  return Collections.emptyMap(); } public static void main(String[] args) {  Result[] results = getResults();  for (Result result : results) {  ...  }  List resultList = getResultList();  for (Result result : resultList) {  ...  }  Map resultMap = getResultMap();  for (Map.Entry resultEntry : resultMap) {  ...  } }

3.3.优先使用常量或确定值来调用 equals 方法

对象的 equals 方法容易抛空指针异常，应使用常量或确定有值的对象来调用 equals 方法。当然，使用java.util.Objects.equals() 方法是最佳实践。

反例：

public void isFinished(OrderStatus status) {  return status.equals(OrderStatus.FINISHED); // 可能抛空指针异常 }

正例：

public void isFinished(OrderStatus status) {  return OrderStatus.FINISHED.equals(status); } public void isFinished(OrderStatus status) {  return Objects.equals(status, OrderStatus.FINISHED); }

3.4.枚举的属性字段必须是私有不可变

枚举通常被当做常量使用，如果枚举中存在公共属性字段或设置字段方法，那么这些枚举常量的属性很容易被修改。理想情况下，枚举中的属性字段是私有的，并在私有构造函数中赋值，没有对应的 Setter 方法，最好加上 final 修饰符。

反例：

public enum UserStatus {  DISABLED(0, "禁用"),  ENABLED(1, "启用");  public int value;  private String description;  private UserStatus(int value, String description) {  this.value = value;  this.description = description;  }  public String getDescription() {  return description;  }  public void setDescription(String description) {  this.description = description;  } }

正例：

public enum UserStatus {  DISABLED(0, "禁用"),  ENABLED(1, "启用");  private final int value;  private final String description;  private UserStatus(int value, String description) {  this.value = value;  this.description = description;  }  public int getValue() {  return value;  }  public String getDescription() {  return description;  } }

3.5.小心 String.split(String regex)

字符串 String 的 split 方法，传入的分隔字符串是正则表达式！部分关键字（比如.[]()|等）需要转义

反例：

"a.ab.abc".split("."); // 结果为[] "a|ab|abc".split("|"); // 结果为["a", "|", "a", "b", "|", "a", "b", "c"]

正例：

"a.ab.abc".split("."); // 结果为[] "a|ab|abc".split("|"); // 结果为["a", "|", "a", "b", "|", "a", "b", "c"]

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