不容忽视的 35 点代码优化细节

String str = "aaa";

if (i == 1) {

list.add(str);

}

建议替换为：

if (i == 1) {

String str = "aaa";

list.add(str);

}

7、慎用异常

异常对性能不利。抛出异常首先要创建一个新的对象，Throwable 接口的构造函数调用名为 fillInStackTrace() 的本地同步方法，fillInStackTrace() 方法检查堆栈，收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出，Java 虚拟机就必须调整调用堆栈，因为在处理过程中创建了一个新的对象。异常只能用于错误处理，不应该用来控制程序流程。

8、不要在循环中使用 try…catch…，应该把其放在最外层

除非不得已。如果毫无理由地这么写了，只要你的领导资深一点、有强迫症一点，八成就要骂你为什么写出这种垃圾代码来了。

9、如果能估计到待添加的内容长度，为底层以数组方式实现的集合、工具类指定初始长度

比如 ArrayList、LinkedLlist、StringBuilder、StringBuffer、HashMap、HashSet 等等，以 StringBuilder 为例：

• StringBuilder() // 默认分配 16 个字符的空间

• StringBuilder(int size) // 默认分配 size 个字符的空间

• StringBuilder(String str) // 默认分配 16 个字符+str.length()个字符空间

可以通过类（这里指的不仅仅是上面的 StringBuilder）的来设定它的初始化容量，这样可以明显地提升性能。比如 StringBuilder 吧，length 表示当前的 StringBuilder 能保持的字符数量。因为当 StringBuilder 达到最大容量的时候，它会将自身容量增加到当前的 2 倍再加 2，无论何时只要 StringBuilder 达到它的最大容量，它就不得不创建一个新的字符数组然后将旧的字符数组内容拷贝到新字符数组中—-这是十分耗费性能的一个操作。试想，如果能预估到字符数组中大概要存放 5000 个字符而不指定长度，最接近 5000 的 2 次幂是 4096，每次扩容加的 2 不管，那么：

• 在 4096 的基础上，再申请 8194 个大小的字符数组，加起来相当于一次申请了 12290 个大小的字符数组，如果一开始能指定 5000 个大小的字符数组，就节省了一倍以上的空间；

• 把原来的 4096 个字符拷贝到新的的字符数组中去。

这样，既浪费内存空间又降低代码运行效率。所以，给底层以数组实现的集合、工具类设置一个合理的初始化容量是错不了的，这会带来立竿见影的效果。但是，注意，像 HashMap 这种是以数组+链表实现的集合，别把初始大小和你估计的大小设置得一样，因为一个 table 上只连接一个对象的可能性几乎为 0。初始大小建议设置为 2 的 N 次幂，如果能估计到有 2000 个元素，设置成 new HashMap(128)、new HashMap(256) 都可以。

10、当复制大量数据时，使用 System.arraycopy()命令

11、乘法和除法使用移位操作

例如：

for (val = 0; val < 100000; val += 5) {

a = val * 8;

b = val / 2;

}

用移位操作可以极大地提高性能，因为在计算机底层，对位的操作是最方便、最快的，因此建议修改为：

for (val = 0; val < 100000; val += 5) {

a = val << 3;

b = val >> 1;

}

移位操作虽然快，但是可能会使代码不太好理解，因此最好加上相应的注释。

12、循环内不要不断创建对象引用

例如：

for (int i = 1; i <= count; i++) {

Object obj = new Object();

}

这种做法会导致内存中有 count 份 Object 对象引用存在，count 很大的话，就耗费内存了，建议为改为：

Object obj = null;

for (int i = 0; i <= count; i++) {

obj = new Object();

}

这样的话，内存中只有一份 Object 对象引用，每次 new Object() 的时候，Object 对象引用指向不同的 Object 罢了，但是内存中只有一份，这样就大大节省了内存空间了。

13、基于效率和类型检查的考虑，应该尽可能使用 array，无法确定数组大小时才使用 ArrayList

14、尽量使用 HashMap、ArrayList、StringBuilder，除非线程安全需要，否则不推荐使用 Hashtable、Vector、StringBuffer，后三者由于使用同步机制而导致了性能开销

15、不要将数组声明为 public static final

因为这毫无意义，这样只是定义了引用为 static final，数组的内容还是可以随意改变的，将数组声明为 public 更是一个安全漏洞，这意味着这个数组可以被外部类所改变。

16、尽量在合适的场合使用单例

使用单例可以减轻加载的负担、缩短加载的时间、提高加载的效率，但并不是所有地方都适用于单例，简单来说，单例主要适用于以下三个方面：

• 控制资源的使用，通过线程同步来控制资源的并发访问

• 控制实例的产生，以达到节约资源的目的

• 控制数据的共享，在不建立直接关联的条件下，让多个不相关的进程或线程之间实现通信

17、尽量避免随意使用静态变量

要知道，当某个对象被定义为 static 的变量所引用，那么 GC 通常是不会回收这个对象所占有的堆内存的，如：

public class A {

private static B b = new B();

}

此时静态变量 b 的生命周期与 A 类相同，如果 A 类不被卸载，那么引用 B 指向的 B 对象会常驻内存，直到程序终止。

18、及时清除不再需要的会话

为了清除不再活动的会话，许多应用服务器都有默认的会话超时时间，一般为 30 分钟。当应用服务器需要保存更多的会话时，如果内存不足，那么操作系统会把部分数据转移到磁盘，应用服务器也可能根据 MRU（最近最频繁使用）算法把部分不活跃的会话转储到磁盘，甚至可能抛出内存不足的异常。如果会话要被转储到磁盘，那么必须要先被序列化，在大规模集群中，对对象进行序列化的代价是很昂贵的。因此，当会话不再需要时，应当及时调用 HttpSession 的 invalidate() 方法清除会话。

19、实现 RandomAccess 接口的集合比如 ArrayList，应当使用最普通的 for 循环而不是 foreach 循环来遍历

这是 JDK 推荐给用户的。JDK API 对于 RandomAccess 接口的解释是：实现 RandomAccess 接口用来表明其支持快速随机访问，此接口的主要目的是允许一般的算法更改其行为，从而将其应用到随机或连续访问列表时能提供良好的性能。实际经验表明，实现 RandomAccess 接口的类实例，假如是随机访问的，使用普通 for 循环效率将高于使用 foreach 循环；反过来，如果是顺序访问的，则使用 Iterator 会效率更高。可以使用类似如下的代码作判断：

if (list instanceof RandomAccess) {

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

}

} else {

Iterator<?> iterator = list.iterable();

while (iterator.hasNext()) {

iterator.next();

}

}

循环的底层实现原理就是迭代器 Iterator，参见 Java 语法糖 1：可变长度参数以及 foreach 循环原理。所以后半句“反过来，如果是顺序访问的，则使用 Iterator 会效率更高”的意思就是顺序访问的那些类实例，使用 foreach 循环去遍历。

20、使用同步代码块替代同步方法

这点在多线程模块中的 synchronized 锁方法块一文中已经讲得很清楚了，除非能确定一整个方法都是需要进行同步的，否则尽量使用同步代码块，避免对那些不需要进行同步的代码也进行了同步，影响了代码执行效率。

21、将常量声明为 static final，并以大写命名

这样在编译期间就可以把这些内容放入常量池中，避免运行期间计算生成常量的值。另外，将常量的名字以大写命名也可以方便区分出常量与变量

22、不要创建一些不使用的对象，不要导入一些不使用的类

这毫无意义，如果代码中出现“The value of the local variable i is not used”、“The import java.util is never used”，那么请删除这些无用的内容。

23、程序运行过程中避免使用反射

关于，请参见反射。反射是 Java 提供给用户一个很强大的功能，功能强大往往意味着效率不高。不建议在程序运行过程中使用尤其是频繁使用反射机制，特别是 Method 的 invoke() 方法，如果确实有必要，一种建议性的做法是将那些需要通过反射加载的类在项目启动的时候通过反射实例化出一个对象并放入内存—-用户只关心和对端交互的时候获取最快的响应速度，并不关心对端的项目启动花多久时间。

24、使用数据库连接池和线程池

这两个池都是用于重用对象的，前者可以避免频繁地打开和关闭连接，后者可以避免频繁地创建和销毁线程。

25、使用带缓冲的输入输出流进行 IO 操作

带缓冲的输入输出流，即 BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream，这可以极大地提升 IO 效率。

26、顺序插入和随机访问比较多的场景使用 ArrayList，元素删除和中间插入比较多的场景使用 LinkedList 这个，理解 ArrayList 和 LinkedList 的原理就知道了

27、不要让 public 方法中有太多的形参

public 方法即对外提供的方法，如果给这些方法太多形参的话主要有两点坏处：

• 违反了面向对象的编程思想，Java 讲求一切都是对象，太多的形参，和面向对象的编程思想并不契合

• 参数太多势必导致方法调用的出错概率增加

至于这个“太多”指的是多少个，3、4 个吧。比如我们用 JDBC 写一个 insertStudentInfo() 方法，有 10 个学生信息字段要插入 Student 表中，可以把这 10 个参数封装在一个实体类中，作为 insert() 方法的形参。

28、字符串变量和字符串常量 equals 的时候将字符串常量写在前面

这是一个比较常见的小技巧了，如果有以下代码：

String str = "123";

if (str.equals("123")) {

...

}

建议修改为：

String str = "123";

if ("123".equals(str)) {

...

}

这么做主要是可以避免空指针异常。

29、请知道，在 java 中 if (i == 1)和 if (1 == i)是没有区别的，但从阅读习惯上讲，建议使用前者

平时有人问，if (i == 1) 和 if (1== i) 有没有区别，这就要从 C/C++ 讲起。在 C/C++中，if (i == 1) 判断条件成立，是以 0 与非 0 为基准的，0 表示 false，非 0 表示 true，如果有这么一段代码：

int i = 2;

if (i == 1) { ... } else { ... }

C 《一线大厂 Java 面试题解析+后端开发学习笔记+最新架构讲解视频+实战项目源码讲义》无偿开源 威信搜索公众号【编程进阶路】 /C++ 判断 i==1 不成立，所以以 0 表示，即 false。但是如果：

int i = 2;

if (i = 1) { ... } else { ... }

万一程序员一个不小心，把 if (i == 1) 写成 if (i = 1)，这样就有问题了。在 if 之内将 i 赋值为 1，if 判断里面的内容非 0，返回的就是 true 了，但是明明 i 为 2，比较的值是 1，应该返回的 false。这种情况在 C/C++ 的开发中是很可能发生的并且会导致一些难以理解的错误产生，所以，为了避免开发者在 if 语句中不正确的赋值操作，建议将 if 语句写为：

int i = 2;

if (1 == i) { ... } else { ... }

这样，即使开发者不小心写成了 1 = i，C/C++ 编译器也可以第一时间检查出来，因为我们可以对一个变量赋值 i 为 1，但是不能对一个常量赋值 1 为 i。

但是，在 Java 中，C/C++ 这种 if (i = 1) 的语法是不可能出现的，因为一旦写了这种语法，Java 就会编译报错 “Type mismatch: cannot convert from int to boolean”。但是，尽管 Java 的 if (i == 1) 和 if (1 == i) 在语义上没有任何区别，但是从阅读习惯上讲，建议使用前者会更好些。

30、不要对数组使用 toString()方法

看一下对数组使用 toString()打印出来的是什么：

public static void main(String[] args) {

int[] is = new int[]{1, 2, 3};

System.out.println(is.toString());

}

结果是：

[I@18a992f

本意是想打印出数组内容，却有可能因为数组引用 is 为空而导致空指针异常。不过虽然对数组 toString() 没有意义，但是对集合 toString() 是可以打印出集合里面的内容的，因为集合的父类 AbstractCollections 重写了 Object 的 toString() 方法。

31、不要对超出范围的基本数据类型做向下强制转型