Java在九十年代中期出現(xiàn)以后，在贏得贊嘆的同時(shí)，也引來(lái)了一些批評(píng)。贏得的贊嘆主要是Java的跨平臺(tái)的操作性，即所謂的”Write Once,Run Anywhere”.但由于Java的性能和運(yùn)行效率同C相比，仍然有很大的差距，從而引來(lái)了很多的批評(píng)。 下面來(lái)討論提高JAVA程序性能的一些方法。

通過(guò)使用一些前面介紹過(guò)的輔助性工具來(lái)找到程序中的瓶頸，然后就可以對(duì)瓶頸部分的代碼進(jìn)行優(yōu)化。一般有兩種方案：即優(yōu)化代碼或更改設(shè)計(jì)方法。我們一般會(huì)選擇后者，因?yàn)椴蝗フ{(diào)用以下代碼要比調(diào)用一些優(yōu)化的代碼更能提高程序的性能。而一個(gè)設(shè)計(jì)良好的程序能夠精簡(jiǎn)代碼，從而提高性能。

下面將提供一些在JAVA程序的設(shè)計(jì)和編碼中，為了能夠提高JAVA程序的性能，而經(jīng)常采用的一些方法和技巧。

1．對(duì)象的生成和大小的調(diào)整。

JAVA程序設(shè)計(jì)中一個(gè)普遍的問(wèn)題就是沒(méi)有好好的利用JAVA語(yǔ)言本身提供的函數(shù)，從而常常會(huì)生成大量的對(duì)象（或?qū)嵗?。由于系統(tǒng)不僅要花時(shí)間生成對(duì)象，以后可能還需花時(shí)間對(duì)這些對(duì)象進(jìn)行垃圾回收和處理。因此，生成過(guò)多的對(duì)象將會(huì)給程序的性能帶來(lái)很大的影響。

例1：關(guān)于String ,StringBuffer，+和append

JAVA語(yǔ)言提供了對(duì)于String類型變量的操作。但如果使用不當(dāng)，會(huì)給程序的性能帶來(lái)影響。如下面的語(yǔ)句：

String name=new String(“HuangWeiFeng”);   
System.out.println(name+”is my name”);  

 

看似已經(jīng)很精簡(jiǎn)了，其實(shí)并非如此。為了生成二進(jìn)制的代碼，要進(jìn)行如下的步驟和操作。

（1） 生成新的字符串 new String(STR_1);

（2） 復(fù)制該字符串。

（3） 加載字符串常量”HuangWeiFeng”(STR_2);

（4） 調(diào)用字符串的構(gòu)架器（Constructor）;

（5） 保存該字符串到數(shù)組中（從位置0開(kāi)始）

（6） 從java.io.PrintStream類中得到靜態(tài)的out變量

（7） 生成新的字符串緩沖變量new StringBuffer(STR_BUF_1);

（8） 復(fù)制該字符串緩沖變量

（9） 調(diào)用字符串緩沖的構(gòu)架器（Constructor）;

（10） 保存該字符串緩沖到數(shù)組中（從位置1開(kāi)始）

（11） 以STR_1為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)類中的append方法。

（12） 加載字符串常量”is my name”(STR_3);

（13） 以STR_3為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)類中的append方法。

（14） 對(duì)于STR_BUF_1執(zhí)行toString命令。

（15） 調(diào)用out變量中的println方法，輸出結(jié)果。

由此可以看出，這兩行簡(jiǎn)單的代碼，就生成了STR_1,STR_2,STR_3,STR_4和STR_BUF_1五個(gè)對(duì)象變量。這些生成的類的實(shí)例一般都存放在堆中。堆要對(duì)所有類的超類，類的實(shí)例進(jìn)行初始化，同時(shí)還要調(diào)用類極其每個(gè)超類的構(gòu)架器。而這些操作都是非常消耗系統(tǒng)資源的。因此，對(duì)對(duì)象的生成進(jìn)行限制，是完全有必要的。

經(jīng)修改，上面的代碼可以用如下的代碼來(lái)替換。

StringBuffer name=new StringBuffer(“HuangWeiFeng”);   
System.out.println(name.append(“is my name.”).toString());  

 

系統(tǒng)將進(jìn)行如下的操作。

(1) 生成新的字符串緩沖變量new StringBuffer(STR_BUF_1);

(2) 復(fù)制該字符串緩沖變量

(3) 加載字符串常量”HuangWeiFeng”(STR_1);

(4) 調(diào)用字符串緩沖的構(gòu)架器（Constructor）;

(5) 保存該字符串緩沖到數(shù)組中（從位置1開(kāi)始）

(6) 從java.io.PrintStream類中得到靜態(tài)的out變量

(7) 加載STR_BUF_1;

(8) 加載字符串常量”is my name”(STR_2);

(9) 以STR_2為參數(shù)，調(diào)用字符串緩沖(StringBuffer)實(shí)例中的append方法。

(10) 對(duì)于STR_BUF_1執(zhí)行toString命令。(STR_3)

(11)調(diào)用out變量中的println方法，輸出結(jié)果。

由此可以看出，經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的代碼只生成了四個(gè)對(duì)象變量：STR_1,STR_2,STR_3和STR_BUF_1.你可能覺(jué)得少生成一個(gè)對(duì)象不會(huì)對(duì)程序的性能有很大的提高。但下面的代碼段2的執(zhí)行速度將是代碼段1的2倍。因?yàn)榇a段1生成了八個(gè)對(duì)象，而代碼段2只生成了四個(gè)對(duì)象。

代碼段1：

String name= new StringBuffer(“HuangWeiFeng”);   
name+=”is my”;   
name+=”name”;  

 

代碼段2：

StringBuffer name=new StringBuffer(“HuangWeiFeng”);   
name.append(“is my”);   
name.append(“name.”).toString();  

 

因此，充分的利用JAVA提供的庫(kù)函數(shù)來(lái)優(yōu)化程序，對(duì)提高JAVA程序的性能時(shí)非常重要的.其注意點(diǎn)主要有如下幾方面；

（1） 盡可能的使用靜態(tài)變量（Static Class Variables）

如果類中的變量不會(huì)隨他的實(shí)例而變化，就可以定義為靜態(tài)變量，從而使他所有的實(shí)例都共享這個(gè)變量。
例：

public class foo   
{   
SomeObject so=new SomeObject();   
}  

 

就可以定義為：

public class foo   
{   
static SomeObject so=new SomeObject();   
}  

（2）不要對(duì)已生成的對(duì)象作過(guò)多的改變。

對(duì)于一些類(如：String類)來(lái)講，寧愿在重新生成一個(gè)新的對(duì)象實(shí)例，而不應(yīng)該修改已經(jīng)生成的對(duì)象實(shí)例。

例：

String name=”Huang”;   
name=”Wei”;   
name=”Feng”;  

 

上述代碼生成了三個(gè)String類型的對(duì)象實(shí)例。而前兩個(gè)馬上就需要系統(tǒng)進(jìn)行垃圾回收處理。如果要對(duì)字符串進(jìn)行連接的操作，性能將得更差。因?yàn)橄到y(tǒng)將不得為此生成更多得臨時(shí)變量。如上例1所示。

（3） 生成對(duì)象時(shí)，要分配給它合理的空間和大小

JAVA中的很多類都有它的默認(rèn)的空間分配大小。對(duì)于StringBuffer類來(lái)講，默認(rèn)的分配空間大小是16個(gè)字符。如果在程序中使用StringBuffer的空間大小不是16個(gè)字符，那么就必須進(jìn)行正確的初始化。

（4） 避免生成不太使用或生命周期短的對(duì)象或變量。

對(duì)于這種情況，因該定義一個(gè)對(duì)象緩沖池。以為管理一個(gè)對(duì)象緩沖池的開(kāi)銷要比頻繁的生成和回收對(duì)象的開(kāi)銷小的多。

（5） 只在對(duì)象作用范圍內(nèi)進(jìn)行初始化。

JAVA允許在代碼的任何地方定義和初始化對(duì)象。這樣，就可以只在對(duì)象作用的范圍內(nèi)進(jìn)行初始化。從而節(jié)約系統(tǒng)的開(kāi)銷。

例：

SomeObject so=new SomeObject();   
If(x==1) then   
{   
Foo=so.getXX();   
}   
可以修改為：   
if(x==1) then   
{   
SomeObject so=new SomeObject();   
Foo=so.getXX();   
}  

2．異常(Exceptions)

JAVA語(yǔ)言中提供了try/catch來(lái)發(fā)方便用戶捕捉異常，進(jìn)行異常的處理。但是如果使用不當(dāng)，也會(huì)給JAVA程序的性能帶來(lái)影響。因此，要注意以下兩點(diǎn)。

(1) 避免對(duì)應(yīng)用程序的邏輯使用try/catch

如果可以用if,while等邏輯語(yǔ)句來(lái)處理，那么就盡可能的不用try/catch語(yǔ)句

(2) 重用異常

在必須要進(jìn)行異常的處理時(shí)，要盡可能的重用已經(jīng)存在的異常對(duì)象。以為在異常的處理中，生成一個(gè)異常對(duì)象要消耗掉大部分的時(shí)間。

3. 線程(Threading)

一個(gè)高性能的應(yīng)用程序中一般都會(huì)用到線程。因?yàn)榫€程能充分利用系統(tǒng)的資源。在其他線程因?yàn)榈却脖P或網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)而 時(shí)，程序能繼續(xù)處理和運(yùn)行。但是對(duì)線程運(yùn)用不當(dāng)，也會(huì)影響程序的性能。

例2：正確使用Vector類

Vector主要用來(lái)保存各種類型的對(duì)象（包括相同類型和不同類型的對(duì)象）。但是在一些情況下使用會(huì)給程序帶來(lái)性能上的影響。這主要是由Vector類的兩個(gè)特點(diǎn)所決定的。***，Vector提供了線程的安全保護(hù)功能。即使Vector類中的許多方法同步。但是如果你已經(jīng)確認(rèn)你的應(yīng)用程序是單線程，這些方法的同步就完全不必要了。第二，在Vector查找存儲(chǔ)的各種對(duì)象時(shí)，常常要花很多的時(shí)間進(jìn)行類型的匹配。而當(dāng)這些對(duì)象都是同一類型時(shí)，這些匹配就完全不必要了。因此，有必要設(shè)計(jì)一個(gè)單線程的，保存特定類型對(duì)象的類或集合來(lái)替代Vector類.用來(lái)替換的程序如下（StringVector.java）：

public class StringVector   
{   
private String [] data;   
private int count;   
public StringVector() { this(10); // default size is 10 }   
public StringVector(int initialSize)   
{   
data = new String[initialSize];   
}   
public void add(String str)   
{   
// ignore null strings   
if(str == null) { return; }   
ensureCapacity(count + 1);   
data[count++] = str;   
}   
 
private void ensureCapacity(int minCapacity)   
{   
int oldCapacity = data.length;   
if (minCapacity > oldCapacity)   
{   
String oldData[] = data;   
int newCapacity = oldCapacity * 2;   
data = new String[newCapacity];   
System.arraycopy(oldData, 0, data, 0, count);   
}   
}   
public void remove(String str)   
{   
if(str == null) { return // ignore null str }   
for(int i = 0; i < count; i++)   
{   
// check for a match   
if(data[i].equals(str))   
{   
System.arraycopy(data,i+1,data,i,count-1); // copy data   
// allow previously valid array element be gc'd   
data[--count] = null;   
return;   
}   
}   
}   
public final String getStringAt(int index) {   
if(index < 0) { return null; }   
else if(index > count)   
{   
return null; // index is > # strings   
}   
else { return data[index]; // index is good }   
}   
/* * * * * * * * * * * * * * * *StringVector.java * * * * * * * * * * * * * * * * */   
因此，代碼：   
Vector Strings=new Vecto 

 

希望通過(guò)本文的介紹，能能對(duì)你有幫助。