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程式開發

Java工程師該如何編寫高效代碼?


1.常量&變量

1.1.直接賦值常量值,禁止聲明新對象

直接賦值常量值,只是創建了一個對象引用,而這個對象引用指向常量值。

反例

Long i = new Long(1L);
String s = new String("abc");

正例

Long i = 1L;
String s = "abc";

1.2.當成員變量值無需改變時,盡量定義為靜態常量

在類的每個對象實例中,每個成員變量都有一份副本,而成員靜態常量只有一份實例。

反例

public class HttpConnection {
    private final long timeout = 5L;
    ...
}

正例

public class HttpConnection {
    private static final long TIMEOUT = 5L;
    ...
}

1.3.盡量使用基本數據類型,避免自動裝箱和拆箱

Java 中的基本數據類型double、float、long、int、short、char、boolean,分別對應包裝類Double、Float、Long、Integer、Short、Character、Boolean。 JVM支持基本類型與對應包裝類的自動轉換,被稱為自動裝箱和拆箱。裝箱和拆箱都是需要CPU和內存資源的,所以應盡量避免使用自動裝箱和拆箱。

反例

Integer sum = 0;
int() values = ...;
for (int value : values) {
    sum += value; // 相当于result = Integer.valueOf(result.intValue() + value);
}

正例

int sum = 0;
int() values = ...;
for (int value : values) {
    sum += value;
}

1.4.如果變量的初值會被覆蓋,就沒有必要給變量賦初值

反例

List userList = new ArrayList();
if (isAll) {
    userList = userDAO.queryAll();
} else {
    userList = userDAO.queryActive();
}

正例

List userList;
if (isAll) {
    userList = userDAO.queryAll();
} else {
    userList = userDAO.queryActive();
}

1.5.盡量使用函數內的基本類型臨時變量

在函數內,基本類型的參數和臨時變量都保存在棧(Stack)中,訪問速度較快;對像類型的參數和臨時變量的引用都保存在棧(Stack)中,內容都保存在堆(Heap )中,訪問速度較慢。在類中,任何類型的成員變量都保存在堆(Heap)中,訪問速度較慢。

反例

public final class Accumulator {
    private double result = 0.0D;
    public void addAll(@NonNull double() values) {
        for(double value : values) {
            result += value;
        }
    }
    ...
}

正例

public final class Accumulator {
    private double result = 0.0D;
    public void addAll(@NonNull double() values) {
        double sum = 0.0D;
        for(double value : values) {
            sum += value;
        }
        result += sum;
    }
    ...
}

1.6.盡量不要在循環體外定義變量

在老版JDK中,建議“盡量不要在循環體內定義變量”,但是在新版的JDK中已經做了優化。通過對編譯後的字節碼分析,變量定義在循環體外和循環體內沒有本質的區別,運行效率基本上是一樣的。

反而,根據“ 局部變量作用域最小化 ”原則,變量定義在循環體內更科學更便於維護,避免了延長大對像生命週期導致延緩回收問題 。

反例

UserVO userVO;
List userDOList = ...;
List userVOList = new ArrayList(userDOList.size());
for (UserDO userDO : userDOList) {
    userVO = new UserVO();
    userVO.setId(userDO.getId());
    ...
    userVOList.add(userVO);
}

正例

List userDOList = ...;
List userVOList = new ArrayList(userDOList.size());
for (UserDO userDO : userDOList) {
    UserVO userVO = new UserVO();
    userVO.setId(userDO.getId());
    ...
    userVOList.add(userVO);
}

1.7.不可變的靜態常量,盡量使用非線程安全類

不可變的靜態常量,雖然需要支持多線程訪問,也可以使用非線程安全類。

反例

public static final Map CLASS_MAP;
static {
    Map classMap = new ConcurrentHashMap(16);
    classMap.put("VARCHAR", java.lang.String.class);
    ...
    CLASS_MAP = Collections.unmodifiableMap(classMap);
}

正例

public static final Map CLASS_MAP;
static {
    Map classMap = new HashMap(16);
    classMap.put("VARCHAR", java.lang.String.class);
    ...
    CLASS_MAP = Collections.unmodifiableMap(classMap);
}

1.8.不可變的成員變量,盡量使用非線程安全類

不可變的成員變量,雖然需要支持多線程訪問,也可以使用非線程安全類。

反例

@Service
public class StrategyFactory implements InitializingBean {
    @Autowired
    private List strategyList;
    private Map strategyMap;
    @Override
    public void afterPropertiesSet() {
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(strategyList)) {
            int size = (int) Math.ceil(strategyList.size() * 4.0 / 3);
            Map map = new ConcurrentHashMap(size);
            for (Strategy strategy : strategyList) {
                map.put(strategy.getType(), strategy);
            }
            strategyMap = Collections.unmodifiableMap(map);
        }
    }
    ...
}

正例

@Service
public class StrategyFactory implements InitializingBean {
    @Autowired
    private List strategyList;
    private Map strategyMap;
    @Override
    public void afterPropertiesSet() {
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(strategyList)) {
            int size = (int) Math.ceil(strategyList.size() * 4.0 / 3);
            Map map = new HashMap(size);
            for (Strategy strategy : strategyList) {
                map.put(strategy.getType(), strategy);
            }
            strategyMap = Collections.unmodifiableMap(map);
        }
    }
    ...

2.對象&類

2.1.禁止使用JSON轉化對象

JSON提供把對象轉化為JSON字符串、把JSON字符串轉為對象的功能,於是被某些人用來轉化對象。這種對象轉化方式,雖然在功能上沒有問題,但是在性能上卻存在問題。

反例

List userDOList = ...;
List userVOList = JSON.parseArray(JSON.toJSONString(userDOList), UserVO.class);

正例

List userDOList = ...;
List userVOList = new ArrayList(userDOList.size());
for (UserDO userDO : userDOList) {
    UserVO userVO = new UserVO();
    userVO.setId(userDO.getId());
    ...
    userVOList.add(userVO);
}

2.2.盡量不使用反射賦值對象

用反射賦值對象,主要優點是節省了代碼量,主要缺點卻是性能有所下降。

反例

List userDOList = ...;
List userVOList = new ArrayList(userDOList.size());
for (UserDO userDO : userDOList) {
    UserVO userVO = new UserVO();
    BeanUtils.copyProperties(userDO, userVO);
    userVOList.add(userVO);
}

正例

List userDOList = ...;
List userVOList = new ArrayList(userDOList.size());
for (UserDO userDO : userDOList) {
    UserVO userVO = new UserVO();
    userVO.setId(userDO.getId());
    ...
    userVOList.add(userVO);
}

2.3.採用Lambda表達式替換內部匿名類

對於大多數剛接觸JDK8的同學來說,都會認為Lambda表達式就是匿名內部類的語法糖。實際上, Lambda表達式在大多數虛擬機中採用invokeDynamic指令實現,相對於匿名內部類在效率上會更高一些。

反例

List userList = ...;
Collections.sort(userList, new Comparator() {
    @Override
    public int compare(User user1, User user2) {
        Long userId1 = user1.getId();
        Long userId2 = user2.getId();
        ...
        return userId1.compareTo(userId2);
    }
});

正例

List userList = ...;
Collections.sort(userList, (user1, user2) -> {
    Long userId1 = user1.getId();
    Long userId2 = user2.getId();
    ...
    return userId1.compareTo(userId2);
});

2.4.盡量避免定義不必要的子類

多一個類就需要多一份類加載,所以盡量避免定義不必要的子類。

反例

public static final Map CLASS_MAP =
    Collections.unmodifiableMap(new HashMap(16) {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    {
        put("VARCHAR", java.lang.String.class);
    }
});

正例

public static final Map CLASS_MAP;
static {
    Map classMap = new HashMap(16);
    classMap.put("VARCHAR", java.lang.String.class);
    ...
    CLASS_MAP = Collections.unmodifiableMap(classMap);
}

2.5.盡量指定類的final修飾符

為類指定final修飾符,可以讓該類不可以被繼承。如果指定了一個類為final,則該類所有的方法都是final的,Java編譯器會尋找機會內聯所有的final方法。內聯對於提升Java運行效率作用重大,具體可參見Java運行期優化,能夠使性能平均提高50%。

反例

public class DateHelper {
    ...
}

正例

public final class DateHelper {
    ...
}

注意:使用Spring的AOP特性時,需要對Bean進行動態代理,如果Bean類添加了final修飾,會導致異常。

3.方法

3.1.把跟類成員變量無關的方法聲明成靜態方法

靜態方法的好處就是不用生成類的實例就可以直接調用。靜態方法不再屬於某個對象,而是屬於它所在的類。只需要通過其類名就可以訪問,不需要再消耗資源去反复創建對象。即便在類內部的私有方法,如果沒有使用到類成員變量,也應該聲明為靜態方法。

反例

public int getMonth(Date date) {
  Calendar calendar = Calendar.getInstance();
  calendar.setTime(date);
  return calendar.get(Calendar.MONTH) + 1;
}

正例

public static int getMonth(Date date) {
  Calendar calendar = Calendar.getInstance();
  calendar.setTime(date);
  return calendar.get(Calendar.MONTH) + 1;
}

3.2.盡量使用基本數據類型作為方法參數類型,避免不必要的裝箱、拆箱和空指針判斷

反例

public static double sum(Double value1, Double value2) {
    double double1 = Objects.isNull(value1) ? 0.0D : value1;
    double double2 = Objects.isNull(value2) ? 0.0D : value2;
    return double1 + double2;
}
double result = sum(1.0D, 2.0D);

正例

public static double sum(double value1, double value2) {
    return value1 + value2;
}
double result = sum(1.0D, 2.0D);

3.3.盡量使用基本數據類型作為方法返回值類型,避免不必要的裝箱、拆箱和空指針判斷

在JDK類庫的方法中,很多方法返回值都採用了基本數據類型,首先是為了避免不必要的裝箱和拆箱,其次是為了避免返回值的空指針判斷。比如:Collection.isEmpty()和Map.size()。

反例

public static Boolean isValid(UserDO user) {
    if (Objects.isNull(user)) {
        return false;
    }
  return Boolean.TRUE.equals(user.getIsValid());
}

// 调用代码
UserDO user = ...;
Boolean isValid = isValid(user);
if (Objects.nonNull(isValid) && isValid.booleanValue()) { 
    ...
}

正例

public static boolean isValid(UserDO user) {
    if (Objects.isNull(user)) {
        return false;
    }
  return Boolean.TRUE.equals(user.getIsValid());
}

// 调用代码
UserDO user = ...;
if (isValid(user)) {
    ...
}

3.4.協議方法參數值非空,避免不必要的空指針判斷

協議編程,可以@NonNull和@Nullable標註參數,是否遵循全憑調用者自覺。

反例

public static boolean isValid(UserDO user) {
    if (Objects.isNull(user)) {
        return false;
    }
  return Boolean.TRUE.equals(user.getIsValid());
}

正例

public static boolean isValid(@NonNull UserDO user) {
  return Boolean.TRUE.equals(user.getIsValid());
}

3.5.協議方法返回值非空,避免不必要的空指針判斷

協議編程,可以@NonNull和@Nullable標註參數,是否遵循全憑實現者自覺。

反例

// 定义接口
public interface OrderService {
    public List queryUserOrder(Long userId);
}

// 调用代码
List orderList = orderService.queryUserOrder(userId);
if (CollectionUtils.isNotEmpty(orderList)) {
    for (OrderVO order : orderList) {
        ...
    }
}

正例

// 定义接口
public interface OrderService {
    @NonNull
    public List queryUserOrder(Long userId);
}

// 调用代码
List orderList = orderService.queryUserOrder(userId);
for (OrderVO order : orderList) {
    ...
}

3.6.被調用方法已支持判空處理,調用方法無需再進行判空處理

反例

UserDO user = null;
if (StringUtils.isNotBlank(value)) {
    user = JSON.parseObject(value, UserDO.class);
}

正例

UserDO user = JSON.parseObject(value, UserDO.class);

3.7.盡量避免不必要的函數封裝

方法調用會引起入棧和出棧,導致消耗更多的CPU和內存,應當盡量避免不必要的函數封裝。當然,為了使代碼更簡潔、更清晰、更易維護,增加一定的方法調用所帶來的性能損耗是值得的。

反例

// 函数封装
public static boolean isVip(Boolean isVip) {
    return Boolean.TRUE.equals(isVip);
}

// 使用代码
boolean isVip = isVip(user.getVip());

正例

boolean isVip = Boolean.TRUE.equals(user.getVip());

3.8.盡量指定方法的final修飾符

方法指定final修飾符,可以讓方法不可以被重寫,Java編譯器會尋找機會內聯所有的final方法。內聯對於提升Java運行效率作用重大,具體可參見Java運行期優化,能夠使性能平均提高50%。

注意:所有的private方法會隱式地被指定final修飾符,所以無須再為其指定final修飾符。

反例

public class Rectangle {
    ...
    public double area() {
        ...
    }
}

正例

public class Rectangle {
    ...
    public final double area() {
        ...
    }
}

注意:使用Spring的AOP特性時,需要對Bean進行動態代理,如果方法添加了final修飾,將不會被代理。

4.表達式

4.1.盡量減少方法的重複調用

反例

List userList = ...;
for (int i = 0; i < userList.size(); i++) {
    ...
}

正例

List userList = ...;
int userLength = userList.size();
for (int i = 0; i < userLength; i++) {
    ...
}

4.2.盡量避免不必要的方法調用

反例

List userList = userDAO.queryActive();
if (isAll) {
    userList = userDAO.queryAll();
}

正例

List userList;
if (isAll) {
    userList = userDAO.queryAll();
} else {
    userList = userDAO.queryActive();
}

4.3.盡量使用移位來代替正整數乘除

用移位操作可以極大地提高性能。對於乘除2^n(n為正整數)的正整數計算,可以用移位操作來代替。

反例

int num1 = a * 4;
int num2 = a / 4;

正例

int num1 = a <> 2;

4.4.提取公共表達式,避免重複計算

提取公共表達式,只計算一次值,然後重複利用值。

反例

double distance = Math.sqrt((x2 - x1) * (x2 - x1) + (y2 - y1) * (y2 - y1));

正例

double dx = x2 - x1;
double dy = y2 - y1;
double distance = Math.sqrt(dx * dx + dy * dy);
或
double distance = Math.sqrt(Math.pow(x2 - x1, 2) + Math.pow(y2 - y1, 2));

4.5.盡量不在條件表達式中用!取反

使用!取反會多一次計算,如果沒有必要則優化掉。

反例

if (!(a >= 10)) {
    ... // 条件处理1
} else {
    ... // 条件处理2
}

正例

if (a < 10) {
    ... // 条件处理1
} else {
    ... // 条件处理2
}

4.6.對於多常量選擇分支,盡量使用switch語句而不是if-else語句

if-else語句,每個if條件語句都要加裝計算,直到if條件語句為true為止。 switch語句進行了跳轉優化,Java中採用tableswitch或lookupswitch指令實現,對於多常量選擇分支處理效率更高。經過試驗證明:在每個分支出現概率相同的情況下,低於5個分支時if-else語句效率更高,高於5個分支時switch語句效率更高。

反例

if (i == 1) {
    ...; // 分支1
} else if (i == 2) {
    ...; // 分支2
} else if (i == ...) {
    ...; // 分支n
} else {
    ...; // 分支n+1
}

正例

switch (i) {
    case 1 :
        ... // 分支1
        break;
    case 2 :
        ... // 分支2
        break;
    case ... :
        ... // 分支n
        break;
    default :
        ... // 分支n+1
        break;
}

備註:如果業務複雜,可以採用Map實現策略模式。

5.字符串

5.1.盡量不要使用正則表達式匹配

正則表達式匹配效率較低,盡量使用字符串匹配操作。

反例

String source = "a::1,b::2,c::3,d::4";
String target = source.replaceAll("::", "=");
Stringp() targets = source.spit("::");

正例

String source = "a::1,b::2,c::3,d::4";
String target = source.replace("::", "=");
Stringp() targets = StringUtils.split(source, "::");

5.2.盡量使用字符替換字符串

字符串的長度不確定,而字符的長度固定為1,查找和匹配的效率自然提高了。

反例

String source = "a:1,b:2,c:3,d:4";
int index = source.indexOf(":");
String target = source.replace(":", "=");

正例

String source = "a:1,b:2,c:3,d:4";
int index = source.indexOf(':');
String target = source.replace(':', '=');

5.3.盡量使用StringBuilder進行字符串拼接

String是final類,內容不可修改,所以每次字符串拼接都會生成一個新對象。 StringBuilder在初始化時申請了一塊內存,以後的字符串拼接都在這塊內存中執行,不會申請新內存和生成新對象。

反例

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

正例

StringBuilder sb = new StringBuilder(128);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i != 0) {
        sb.append(',');
    }
    sb.append(i);
}

5.4.不要使用""+轉化字符串

使用""+進行字符串轉化,使用方便但是效率低,建議使用String.valueOf.

反例

int i = 12345;
String s = "" + i;

正例

int i = 12345;
String s = String.valueOf(i);

6.數組

6.1.不要使用循環拷貝數組,盡量使用System.arraycopy拷貝數組

推薦使用System.arraycopy拷貝數組,也可以使用Arrays.copyOf拷貝數組。

反例

int() sources = new int() {1, 2, 3, 4, 5};
int() targets = new int(sources.length);
for (int i = 0; i < targets.length; i++) {
    targets(i) = sources(i);
}

正例

int() sources = new int() {1, 2, 3, 4, 5};
int() targets = new int(sources.length);
System.arraycopy(sources, 0, targets, 0, targets.length);

6.2.集合轉化為類型T數組時,盡量傳入空數組T(0)

將集合轉換為數組有2種形式:toArray(new T(n))和toArray(new T(0))。在舊的Java版本中,建議使用toArray(new T(n)),因為創建數組時所需的反射調用非常慢。在OpenJDK6後,反射調用是內在的,使得性能得以提高,toArray(new T(0))比toArray(new T(n))效率更高。此外,toArray(new T(n))比toArray(new T(0))多獲取一次列表大小,如果計算列表大小耗時過長,也會導致toArray(new T(n))效率降低。

反例

List integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, ...);
Integer() integers = integerList.toArray(new Integer(integerList.size()));

正例

List integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, ...);
Integer() integers = integerList.toArray(new Integer(0)); // 勿用new Integer(){}

建議:集合應該提供一個toArray(Class clazz)方法,避免無用的空數組初始化(new T(0))。

6.3.集合轉化為Object數組時,盡量使用toArray()方法

轉化Object數組時,沒有必要使用toArray(new Object(0)),可以直接使用toArray()。避免了類型的判斷,也避免了空數組的申請,所以效率會更高。

反例

List objectList = Arrays.asList(1, "2", 3, "4", 5, ...);
Object() objects = objectList.toArray(new Object(0));

正例

List objectList = Arrays.asList(1, "2", 3, "4", 5, ...);
Object() objects = objectList.toArray();

7.集合

7.1.初始化集合時,盡量指定集合大小

Java集合初始化時都會指定一個默認大小,當默認大小不再滿足數據需求時就會擴容,每次擴容的時間複雜度有可能是O(n)。所以,盡量指定預知的集合大小,就能避免或減少集合的擴容次數。

反例

Set userSet = new HashSet();
Map userMap = new HashMap();
List userList = new ArrayList();
for (UserDO userDO : userDOList) {
    userSet.add(userDO.getId());
    userMap.put(userDO.getId(), userDO);
    userList.add(transUser(userDO));
}

正例

List userDOList = ...;
int userSize = userDOList.size();
Set userSet = new HashSet(userSize);
Map userMap = new HashMap((int) Math.ceil(userSize * 4.0 / 3));
List userList = new ArrayList(userSize);
for (UserDO userDO : userDOList) {
    userSet.add(userDO.getId());
    userMap.put(userDO.getId(), userDO);
    userList.add(transUser(userDO));
}

7.2.不要使用循環拷貝集合,盡量使用JDK提供的方法拷貝集合

JDK提供的方法可以一步指定集合的​​容量,避免多次擴容浪費時間和空間。同時,這些方法的底層也是調用System.arraycopy方法實現,進行數據的批量拷貝效率更高。

反例

List user1List = ...;
List user2List = ...;
List userList = new ArrayList(user1List.size() + user2List.size());
for (UserDO user1 : user1List) {
    userList.add(user1);
}
for (UserDO user2 : user2List) {
    userList.add(user2);
}

正例

List user1List = ...;
List user2List = ...;
List userList = new ArrayList(user1List.size() + user2List.size());
userList.addAll(user1List);
userList.addAll(user2List);

7.3.盡量使用Arrays.asList轉化數組為列表

原理與"不要使用循環拷貝集合,盡量使用JDK提供的方法拷貝集合"類似。

反例

List typeList = new ArrayList(8);
typeList.add("Short");
typeList.add("Integer");
typeList.add("Long");

String() names = ...;
List nameList = ...;
for (String name : names) {
    nameList.add(name);
}

正例

List typeList = Arrays.asList("Short", "Integer", "Long");

String() names = ...;
List nameList = ...;
nameList.addAll(Arrays.asList(names));

7.4.直接迭代需要使用的集合

直接迭代需要使用的集合,無需通過其它操作獲取數據。

反例

Map userMap = ...;
for (Long userId : userMap.keySet()) {
    UserDO user = userMap.get(userId);
    ...
}

正例

Map userMap = ...;
for (Map.Entry userEntry : userMap.entrySet()) {
    Long userId = userEntry.getKey();
    UserDO user = userEntry.getValue();
    ...
}

7.5.不要使用size方法檢測空,必須使用isEmpty方法檢測空

使用size方法來檢測空邏輯上沒有問題,但使用isEmpty方法使得代碼更易讀,並且可以獲得更好的性能。任何isEmpty方法實現的時間複雜度都是O(1),但是某些size方法實現的時間複雜度有可能是O(n)。

反例

List userList = ...;
if (userList.size() == 0) {
    ...
}
Map userMap = ...;
if (userMap.size() == 0) {
    ...
}

正例

List userList = ...;
if (userList.isEmpty()) {
    ...
}
Map userMap = ...;
if (userMap.isEmpty()) {
    ...
}

7.6.非隨機訪問的List,盡量使用迭代代替隨機訪問

對於列表,可分為隨機訪問和非隨機訪問兩類,可以用是否實現RandomAccess接口判斷。隨機訪問列表,直接通過get獲取數據不影響效率。而非隨機訪問列表,通過get獲取數據效率極低。

反例

LinkedList userDOList = ...;
int size = userDOList.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
    UserDO userDO = userDOList.get(i);
    ...
}

正例

LinkedList userDOList = ...;
for (UserDO userDO : userDOList) {
    ...
}

其實,不管列表支不支持隨機訪問,都應該使用迭代進行遍歷。

7.7.盡量使用HashSet判斷值存在

在Java集合類庫中,List的contains方法普遍時間複雜度是O(n),而HashSet的時間複雜度為O(1)。如果需要頻繁調用contains方法查找數據,可以先將List轉換成HashSet。

反例

List adminIdList = ...;
List userDOList = ...;
List userVOList = new ArrayList(userDOList.size());
for (UserDO userDO : userDOList) {
    if (adminIdList.contains(userDO.getId())) {
        userVOList.add(transUser(userDO));
    }
}

正例

Set adminIdSet = ...;
List userDOList = ...;
List userVOList = new ArrayList(userDOList.size());
for (UserDO userDO : userDOList) {
    if (adminIdSet.contains(userDO.getId())) {
        userVOList.add(transUser(userDO));
    }
}

7.8.避免先判斷存在再進行獲取

如果需要先判斷存在再進行獲取,可以直接獲取並判斷空,從而避免了二次查找操作。

反例

public static UserVO transUser(UserDO user, Map roleMap) {
    UserVO userVO = new UserVO();
    userVO.setId(user.getId());
    ...
    if (roleMap.contains(user.getRoleId())) {
        RoleDO role = roleMap.get(user.getRoleId());
        userVO.setRole(transRole(role));
    }
}

正例

public static UserVO transUser(UserDO user, Map roleMap) {
    UserVO userVO = new UserVO();
    userVO.setId(user.getId());
    ...
    RoleDO role = roleMap.get(user.getRoleId());
    if (Objects.nonNull(role)) {
        userVO.setRole(transRole(role));
    }
}

8.異常

8.1.直接捕獲對應的異常

直接捕獲對應的異常,避免用instanceof判斷,效率更高代碼更簡潔。

反例

try {
    saveData();
} catch (Exception e) {
    if (e instanceof IOException) {
        log.error("保存数据IO异常", e);
    } else {
        log.error("保存数据其它异常", e);
    }
}

正例

try {
    saveData();
} catch (IOException e) {
    log.error("保存数据IO异常", e);
} catch (Exception e) {
    log.error("保存数据其它异常", e);
}

8.2.盡量避免在循環中捕獲異常

當循環體拋出異常後,無需循環繼續執行時,沒有必要在循環體中捕獲異常。因為,過多的捕獲異常會降低程序執行效率。

反例

public Double sum(List valueList) {
    double sum = 0.0D;
    for (String value : valueList) {
        try {
            sum += Double.parseDouble(value);
        } catch (NumberFormatException e) {
            return null;
        }
    }
    return sum;
}

正例

public Double sum(List valueList) {
    double sum = 0.0D;
    try {
        for (String value : valueList) {
            sum += Double.parseDouble(value);
        }
    } catch (NumberFormatException e) {
        return null;
    }
    return sum;
}

8.3.禁止使用異常控制業務流程

相對於條件表達式,異常的處理效率更低。

反例

public static boolean isValid(UserDO user) {
    try {
        return Boolean.TRUE.equals(user.getIsValid());
    } catch(NullPointerException e) {
        return false;
    }
}

正例

public static boolean isValid(UserDO user) {
    if (Objects.isNull(user)) {
        return false;
    }
  return Boolean.TRUE.equals(user.getIsValid());
}

9.緩衝區

9.1.初始化時盡量指定緩衝區大小

初始化時,指定緩衝區的預期容量大小,避免多次擴容浪費時間和空間。

反例

StringBuffer buffer = new StringBuffer();
StringBuilder builder = new StringBuilder();

正例

StringBuffer buffer = new StringBuffer(1024);
StringBuilder builder = new StringBuilder(1024);

9.2.盡量重複使用同一緩衝區

針對緩衝區,Java虛擬機需要花時間生成對象,還要花時間進行垃圾回收處理。所以,盡量重複利用緩衝區。

反例

StringBuilder builder1 = new StringBuilder(128);
builder1.append("update t_user set name = '").append(userName).append("' where id = ").append(userId);
statement.executeUpdate(builder1.toString());
StringBuilder builder2 = new StringBuilder(128);
builder2.append("select id, name from t_user where id = ").append(userId);
ResultSet resultSet = statement.executeQuery(builder2.toString());
...

正例

StringBuilder builder = new StringBuilder(128);
builder.append("update t_user set name = '").append(userName).append("' where id = ").append(userId);
statement.executeUpdate(builder.toString());
builder.setLength(0);
builder.append("select id, name from t_user where id = ").append(userId);
ResultSet resultSet = statement.executeQuery(builder.toString());
...

其中,使用setLength方法讓緩衝區重新從0開始。

9.3.盡量設計使用同一緩衝區

為了提高程序運行效率,在設計上盡量使用同一緩衝區。

反例

// 转化XML(UserDO)
public static String toXml(UserDO user) {
    StringBuilder builder = new StringBuilder(128);
    builder.append("");
    builder.append(toXml(user.getId()));
    builder.append(toXml(user.getName()));
    builder.append(toXml(user.getRole()));
    builder.append("");
    return builder.toString();
}
// 转化XML(Long)
public static String toXml(Long value) {
    StringBuilder builder = new StringBuilder(128);
    builder.append("");
    builder.append(value);
    builder.append("");
    return builder.toString();
}
...

// 使用代码
UserDO user = ...;
String xml = toXml(user);

正例

// 转化XML(UserDO)
public static void toXml(StringBuilder builder, UserDO user) {
    builder.append("");
    toXml(builder, user.getId());
    toXml(builder, user.getName());
    toXml(builder, user.getRole());
    builder.append("");
}
// 转化XML(Long)
public static void toXml(StringBuilder builder, Long value) {
    builder.append("");
    builder.append(value);
    builder.append("");
}
...

// 使用代码
UserDO user = ...;
StringBuilder builder = new StringBuilder(1024);
toXml(builder, user);
String xml = builder.toString();

去掉每個轉化方法中的緩衝區申請,申請一個緩衝區給每個轉化方法使用。從時間上來說,節約了大量緩衝區的申請釋放時間;從空間上來說,節約了大量緩衝區的臨時存儲空間。

9.4.盡量使用緩衝流減少IO操作

使用緩衝流BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream等,可以大幅較少IO次數並提升IO速度。

反例

try (FileInputStream input = new FileInputStream("a");
    FileOutputStream output = new FileOutputStream("b")) {
    int size = 0;
    byte() temp = new byte(1024);
    while ((size = input.read(temp)) != -1) {
        output.write(temp, 0, size);
    }
} catch (IOException e) {
    log.error("复制文件异常", e);
}

正例

try (BufferedInputStream input = new BufferedInputStream(new FileInputStream("a"));
    BufferedOutputStream output = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("b"))) {
    int size = 0;
    byte() temp = new byte(1024);
    while ((size = input.read(temp)) != -1) {
        output.write(temp, 0, size);
    }
} catch (IOException e) {
    log.error("复制文件异常", e);
}

其中,可以根據實際情況手動指定緩衝流的大小,把緩衝流的緩衝作用發揮到最大。

10.線程

10.1.在單線程中,盡量使用非線程安全類

使用非線程安全類,避免了不必要的同步開銷。

反例

StringBuffer buffer = new StringBuffer(128);
buffer.append("select * from ").append(T_USER).append(" where id = ?");

正例

StringBuilder buffer = new StringBuilder(128);
buffer.append("select * from ").append(T_USER).append(" where id = ?");

10.2.在多線程中,盡量使用線程安全類

使用線程安全類,比自己實現的同步代碼更簡潔更高效。

反例

public void access(Long userId) {
    synchronized (this) {
        counter++;
    }
    ...
}

正例

private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);
public void access(Long userId) {
    counter.incrementAndGet();
    ...
}

10.3.盡量減少同步代碼塊範圍

在一個方法中,可能只有一小部分的邏輯是需要同步控制的,如果同步控制了整個方法會影響執行效率。所以,盡量減少同步代碼塊的範圍,只對需要進行同步的代碼進行同步。

反例

private volatile int counter = 0;
public synchronized void access(Long userId) {
  counter++;
    ... // 非同步操作
}

正例

private volatile int counter = 0;
public void access(Long userId) {
    synchronized (this) {
        counter++;
    }
    ... // 非同步操作
}

10.4.盡量合併為同一同步代碼塊

同步代碼塊是有性能開銷的,如果確定可以合併為同一同步代碼塊,就應該盡量合併為同一同步代碼塊。

反例

// 处理单一订单
public synchronized handleOrder(OrderDO order) {
    ...
}

// 处理所有订单
public void handleOrder(List orderList) {
    for (OrderDO order : orderList) {
        handleOrder(order);
    }
}

正例

// 处理单一订单
public handleOrder(OrderDO order) {
    ...
}

// 处理所有订单
public synchronized void handleOrder(List orderList) {
    for (OrderDO order : orderList) {
        handleOrder(order);
    }
}

10.5.盡量使用線程池減少線程開銷

多線程中兩個必要的開銷:線程的創建和上下文切換。採用線程池,可以盡量地避免這些開銷。

反例

public void executeTask(Runnable runnable) {
    new Thread(runnable).start();
}

正例

private static final ExecutorService EXECUTOR_SERVICE = Executors.newFixedThreadPool(10);
public void executeTask(Runnable runnable) {
    executorService.execute(runnable);
}

後記

作為一名長期奮戰在業務一線的"IT民工",沒有機會去研究什麼高深莫測的"理論",只能專注於眼前看得見摸得著的"技術",致力於做到"乾一行、愛一行、專一行、精一行"。

本文轉載自公眾號阿里技術(ID:ali_tech)。

原文鏈接

https://mp.weixin.qq.com/s/-ioLU65Sxg8tTmPyItZ2Iw