Java 编程中的 9 个性能提升技巧

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1. 优先选用StringBuilder进行字符串拼接操作

在Java编程过程中,当涉及字符串相加操作,特别是处于循环内部时,推荐使用StringBuilder。这是因为使用+运算符拼接字符串时,Java会在每次拼接时创建新的字符串对象,这种方式可能会对程序运行速度产生负面影响。

不推荐的做法示例:

String result = "";
for (String s : words) {
    result += s;

推荐的做法示例:

StringBuilder result = new StringBuilder();
for (String s : words) {
    result.append(s);
String finalResult = result.toString();

2. 最大化对象重用

创建新对象会占用较多内存资源并耗费一定时间,因此在编程中应尽可能重用对象。不过需要注意的是,只有当对象的状态会频繁变动或者在其生命周期内需要多次使用时,才考虑进行重用操作。

示例代码:

MyClass obj = new MyClass();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    obj.doSomething();

3. 以基本数据类型为优先选择

intdoubleboolean等基本数据类型相比,IntegerDoubleBoolean等包装类型在操作速度上相对较慢,应避免过度使用包装类型。

推荐使用基本数据类型的示例:

int number = 5;

应避免的使用包装类型的示例:

Integer number = new Integer(5);

4. 精准选择数据结构

当需要对数据进行快速操作时,可考虑使用HashMapHashSet替代List,以提升程序性能。

示例代码:

Set<String> names = new HashSet<>();
names.add("Alice");
names.add("Bob");
if (names.contains("Alice")) {

5. 规避不必要的类型转换操作

类型转换可能会导致程序运行速度降低,若事先已知处理对象的类型,应尽量避免进行类型转换。

不推荐的类型转换做法示例:

Object obj = "Hello";
String str = (String) obj;

推荐的做法示例:

Object obj = "Hello";
String str = obj.toString();

6. 合理运用缓存机制

缓存是一把具有两面性的工具,在使用时需要谨慎权衡利弊。既不应过度使用缓存,也不应完全摒弃缓存。当存在大量计算任务或者频繁访问数据且数据通常变动不大的场景时,可考虑引入缓存机制。

示例代码:

Map<Integer, Integer> cache = new HashMap<>();
int getFactorial(int n) {
    if (cache.containsKey(n)) {
        return cache.get(n);
    } else {
        int result = calculateFactorial(n);
        cache.put(n, result);
        return result;
    }

7. 严格限制同步范围

在多线程编程环境中,同步操作可能会引发延迟现象,应仅在必要情况下使用同步,并确保同步块代码简洁。

示例代码:

synchronized (this) {
    sharedResource.update();

8. 杜绝在循环内抛出异常

抛出和捕获异常的操作相较于常规代码执行效率较低,因此应尽量避免在循环内部使用异常处理机制。若问题根源在于数据本身,可在处理数据之前进行数据过滤或验证操作。

不推荐在循环内使用异常的做法示例:

for (int i = 0; i < data.length; i++) {
    try {
        process(data[i]);
    } catch (Exception e) {
    }

推荐的预处理验证做法示例:

for (int i = 0; i < data.length; i++) {
    if (isValid(data[i])) {
        process(data[i]);
    }

推荐的使用流处理的做法示例:

Stream.of(data)
    .filter(this::isValid)
    .forEach(this::process);

具体选择哪种方法应根据实际编程场景和需求来确定。

9. 采用高效的循环编写方式

循环的编写方式对程序性能具有一定影响,在遍历列表时,若条件允许,优先选用索引循环方式。

示例代码:

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