Java后端代码规范与优化建议
1、尽量指定类、⽅法的final修饰符
带有final修饰符的类是不可派⽣的。在Java核⼼API中，有许多应⽤final的例⼦，例如java.lang.String，整个类都是final的。为类指定final修饰符可以让类不可以被继承，为⽅法指定final修饰符可以让⽅法不可以被重写。如果指定了⼀个类为final，则该类所有的⽅法都是final的。Java编译器会寻机会内联所有的final⽅法，内联对于提升Java运⾏效率作⽤重⼤，具体参见Java运⾏期优化。此举能够使性能平均提⾼50%。
2、尽量重⽤对象
特别是String对象的使⽤，出现字符串连接时应该使⽤StringBuilder/StringBuffer代替。由于Java虚拟机不仅要花时间⽣成对象，以后可能还需要花时间对这些对象进⾏垃圾回收和处理，因此，⽣成过多的对象将会给程序的性能带来很⼤的影响。
3、尽可能使⽤局部变量
调⽤⽅法时传递的参数以及在调⽤中创建的临时变量都保存在栈中速度较快，其他变量，如静态变量、实例变量等，都在堆中创建，速度较慢。另外，栈中创建的变量，随着⽅法的运⾏结束，这些内容就没了，不需要额外的垃圾回收。
4、及时关闭流
Java编程过程中，进⾏数据库连接、I/O流操作时务必⼩⼼，在使⽤完毕后，及时关闭以释放资源。因为对这些⼤对象的操作会造成系统⼤的开销，稍有不慎，将会导致严重的后果。
5、尽量减少对变量的重复计算
明确⼀个概念，对⽅法的调⽤，即使⽅法中只有⼀句语句，也是有消耗的，包括创建栈帧、调⽤⽅法时保护现场、调⽤⽅法完毕时恢复现场等。所以例如下⾯的操作：
for (int i = 0; i < list.size(); i++)
{...}
建议替换为：
for (int i = 0, int length = list.size(); i < length; i++)
{...}
这样，在list.size()很⼤的时候，就减少了很多的消耗
6、尽量采⽤懒加载的策略，即在需要的时候才创建
例如：
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，应该把其放在最外层
根据⽹友们提出的意见，这⼀点我认为值得商榷
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：
（1）StringBuilder()      // 默认分配16个字符的空间
（2）StringBuilder(int size)  // 默认分配size个字符的空间
（3）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）的构造函数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StringBuild
er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：
（1）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go和java后端开发劣势
（2）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：
（1）控制资源的使⽤，通过线程同步来控制资源的并发访问
（2）控制实例的产⽣，以达到节约资源的⽬的
（3）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()){()}
}
foreach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。

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