java內存優化和性能優化

1.沒有必要時請不用使用靜態變量
    使用Java的開發者都知道，當某個對象被定義爲stataic變量所引用，這個對象所佔有的內存將不會被回收。有時，開發者會將經常調用的對象或者變量定義爲static，以便提高程序的運行性能。因此，不是常用到的對象或者變量，不要定義爲static類型的變量，尤其是靜態類對象的定義，一定要仔細考慮是否有必要。例如

[java] view plaincopyprint?
public class X{   
    static Y a = new Y();   
}   

public class X{
    static Y a = new Y();
}


    類X創建了，沒有被回收的話，靜態變量a一直佔用內存。




2.充分利用單例機制
    實用單例可以減少對資源的加載，縮短運行的時間，提高系統效率。但是，單例並不是所有地方都適用於。簡單來說，單例可以適用於以下兩個方面：

1.   控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的併發訪問；

2.   控制實例的產生，以達到節約資源的目的；




3. 減少對象的創建
儘量避免在經常調用的方法中循環使用new對象，由於系統不僅要花費時間來創建對象，而且還要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理。設計模式中的享元模式就是爲了減少對象的多次創建而來的。在我們可以控制的範圍內，最大限度的重用對象；在有些時候，最好能用基本的數據類型或數組來替代對象。




4.使用final修飾符
帶有final修飾符的類是不可派生的。在Java核心API中，有許多應用final的例子，例如java.lang.String。爲String類指定final防止了使用者覆蓋length()方法。另外，如果一個類是final的，則該類所有方法都是final的。Java編譯器會尋找機會內聯（inline）所有的final方法（這和具體的編譯器實現有關）。此舉能夠使性能平均提高50%。




5.儘量使用局部變量
調用方法時傳遞的參數以及在調用中創建的臨時變量都保存在分配給改方法的棧（Stack）中，速度較快。其他變量，如靜態變量、實例變量等，都在堆（Heap）中創建，速度較慢。




6.處理好包裝類型和基本類型兩者的使用場所
    雖然包裝類型和基本類型在使用過程中是可以相互轉換，但它們兩者所產生的內存區域是完全不同的，基本類型數據產生和處理都在棧中處理，而包裝類型是對象，是在堆中產生實例。在集合類對象，有對象方面需要的處理適用包裝類型，其他的情況，建議提倡使用基本類型。




7.學會用StringBuilder和StringBuffer
    這個兩個類的區別就不用說了吧，單線程使用StringBuilder，多線程情況下使用StringBuffer，這樣性能會有很大提升。




7.儘量不要使用finalize方法
實際上，將資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇。由於GC的工作量很大，尤其是回收Young代內存時，大都會引起應用程序暫停，所以再選擇使用finalize方法進行資源清理，會導致GC負擔更大，程序運行效率更差。

8.儘量使用基本數據類型代替對象
 

String str = "hello";

上面這種方式會創建一個“hello”字符串，而且JVM的字符緩存池還會緩存這個字符串。

String str = new String("hello");

此時程序除創建字符串外，str所引用的String對象底層還包含一個char[]數組，這個char[]數組依次存放了h,e,l,l,o

   這個問題我也寫個一個博客，請查看我寫的有關性能優化的博客。




9.學會使用HashMap、ArrayList
HashTable、Vector等使用在多線程的場合，內部使用了同步機制，這個會降低程序的性能。
10. 深入理解HashMap原理

當你要創建一個比較大的hashMap時，充分利用另一個構造函數

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)避免HashMap多次進行了hash重構,擴容是一件很耗費性能的事，在默認initialCapacity只有16，而loadFactor是 0.75，需要多大的容量，你最好能準確的估計你所需要的最佳大小，同樣的Hashtable，Vectors也是一樣的道理。




11.減少對變量的重複計算
如

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

應該改寫爲：

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

或者

for(int i = list.size(); I > -1; i--)

並且在循環中應該避免使用複雜的表達式，在循環中，循環條件會被反覆計算，如果不使用複雜表達式，而使循環條件值不變的話，程序將會運行的更快。




12.避免不必要的對象創建
如

A a = new A();

if(i==1){list.add(a);}

應該改爲

if(i==1){

A a = new A();

list.add(a);}




13.儘量在finally塊中釋放資源
程序中使用到的資源應當被釋放，以避免資源泄漏。這最好在finally塊中去做。不管程序執行的結果如何，finally塊總是會執行的，以確保資源的正確關閉。




14.使用移位來代替乘法或者除法（'a/b'，僅適合2^n情況）的操作
"/"是一個代價很高的操作，使用移位的操作將會更快和更有效

如

int num = a / 4;

int num = a / 8;

應該改爲

int num = a >> 2;

int num = a >> 3;

但注意的是使用移位應添加註釋，因爲移位操作不直觀，比較難理解

同樣的，對於'*'操作，使用移位的操作將會更快和更有效

如

int num = a * 4;

int num = a * 8;

應該改爲

int num = a << 2;

int num = a << 3;




15. 確定StringBuffer的容量
StringBuffer 的構造器會創建一個默認大小（通常是16）的字符數組。在使用中，如果超出這個大小，就會重新分配內存，創建一個更大的數組，並將原先的數組複製過來，再丟棄舊的數組。在大多數情況下，你可以在創建 StringBuffer的時候指定大小，這樣就避免了在容量不夠的時候自動增長，以提高性能。

如：StringBufferbuffer = new StringBuffer(1000);  




16.儘量早釋放無用對象的引用
大部分時，方法局部引用變量所引用的對象 會隨着方法結束而變成垃圾，因此，大部分時候程序無需將局部，引用變量顯式設爲null。

例如：

Public void doJob(){

Object obj =new Object();

……  

Obj=null;  

}  

上面這個就沒必要了，隨着方法doJob()的執行完成，程序中obj引用變量的作用域會被gc回收。但是如果是改成下面：

public void doJob(){

Object obj =new Object();

……  

Obj=null;  

//執行耗時，耗內存操作；或調用耗時，耗內存的方法  

……  

}  

這時候就有必要將obj賦值爲null，可以儘早的釋放對Object對象的引用。




17.儘量避免使用split
除非是必須的，否則應該避免使用split，split由於支持正則表達式，所以效率比較低，如果是頻繁的幾十，幾百萬的調用將會耗費大量資源，如果確實需要頻繁的調用split，可以考慮使用apache的StringUtils.split(string,char)，頻繁split的可以緩存結果。




18.ArrayList & LinkedList
一個是線性表，一個是鏈表，一句話，隨機查詢儘量使用ArrayList，ArrayList優於LinkedList，LinkedList還要移動指針，添加刪除的操作LinkedList優於ArrayList，ArrayList還要移動數據，不過這是理論性分析，事實未必如此，重要的是理解好數據結構。




19.儘量使用System.arraycopy ()代替通過來循環複製數組
System.arraycopy()要比通過循環來複制數組快的多




20.儘量緩存經常使用的對象
儘可能將經常使用的對象進行緩存，可以使用數組，或HashMap的容器來進行緩存，但這種方式可能導致系統佔用過多的緩存，性能下降，推薦可以使用一些第三方的開源工具，如EhCache，Oscache進行緩存，他們基本都實現了FIFO/FLU等緩存算法。




21.儘量避免非常大的內存分配
有時候問題不是由當時的堆狀態造成的，而是因爲分配失敗造成的。分配的內存塊都必須是連續的，而隨着堆heap越來越滿，找到較大的連續塊越來越困難。




22.慎用異常
當創建一個異常時，需要收集一個棧跟蹤(stack track)，這個棧跟蹤用於描述異常是在何處創建的。構建這些棧跟蹤時需要爲運行時棧做一份快照，正是這一部分開銷很大。當需要創建一個 Exception 時，JVM 不得不說：先別動，我想就您現在的樣子存一份快照，所以暫時停止入棧和出棧操作。棧跟蹤不只包含運行時棧中的一兩個元素，而是包含這個棧中的每一個元素。

如果您創建一個 Exception ，就得付出代價。好在捕獲異常開銷不大，因此可以使用 try-catch 將核心內容包起來。從技術上講，您甚至可以隨意地拋出異常，而不用花費很大的代價。招致性能損失的並不是 throw 操作——儘管在沒有預先創建異常的情況下就拋出異常是有點不尋常。真正要花代價的是創建異常。幸運的是，好的編程習慣已教會我們，不應該不管三七二十一就拋出異常。異常是爲異常的情況而設計的，使用時也應該牢記這一原則。