java性能調優的方法

時間：2025-11-14 19:45:48 java語言

關于java性能調優的方法

　　Java是一門面向對象的編程語言，不僅吸收了C++語言的各種優點，還摒棄了C++里難以理解的多繼承、指針等概念，因此Java語言具有功能強大和簡單易用兩個特征。下面是小編為大家收集的關于java性能調優的方法，歡迎閱讀與收藏。

　　java性能調優的方法

　　Java是目前軟件開發領域中使用最廣泛的編程語言之一。Java應用程序在許多垂直領域(銀行、電信、醫療保健等)中都有廣泛使用。Refcard的目的是，幫助開發者通過專注于JVM內部，性能調整原則和最佳實踐。以下是小編為大家搜索整理java性能調優的方法，希望能給大家帶來幫助!更多精彩內容請及時關注我們考試網!

　　程序性能的主要表現點：

　　執行速度：程序的反映是否迅速，響應時間是否足夠短

　　內存分配：內存分配是否合理，是否過多地消耗內存或者存在內存泄漏

　　啟動時間：程序從運行到可以正常處理業務需要花費多少時間

　　負載承受能力：當系統壓力上升時，系統的執行速度、響應時間的上升曲線是否平緩

　　衡量程序性能的主要指標：

　　執行時間：程序從運行到結束所使用的時間

　　CPU時間：函數或者線程占用CPU的時間

　　內存分配：程序在運行時占用內容的空間

　　磁盤吞吐量：描述I/O的使用情況

　　網絡吞吐量：描述網絡的使用情況

　　響應時間：系統對用戶行為或者事件做出響應的時間，響應時間越短，性能越好

　　有可能成為系統性能瓶頸的幾個方面：

　　磁盤I/O：磁盤I/O讀寫的速度比內容慢很多，如果程序中需要等待磁盤I/O處理，低效的磁盤I/O操作會拖累整個系統

　　網絡操作：由于網絡環境的不確定性，導致網絡數據讀寫的操作可能比本地磁盤I/O更慢，如果，網絡操作處理不當，也回成為系統瓶頸

　　CPU：對計算資源要求較高的應用，由于長時間、不間斷地大量占用CPU資源，那么對CPU的爭奪將導致系統性能問題

　　異常：Java中的異常捕獲和處理都是非常消耗資源的，如果代碼中高頻率的異常處理，那么代碼的整體系統能就會明顯下降

　　數據庫：大量數據對數據庫的讀寫操作是相當費時的，而往往很多代碼中需要等到數據庫操作完成之后才可以進行后續操作，這種緩慢的同步操作也將會成為系統瓶頸

　　鎖競爭：對于高并發的系統來講，鎖競爭是相當激烈的，這對性能是一個極大的打擊，鎖競爭會明顯增加線程上下文切換的開銷，而往往這些開銷都是與應用需求無關的系統開銷，白白占用CPU資源，帶來不了任何好處

　　內存：一般情況，只要應用程序設計合理，內存在讀寫速度上不太可能成為性能瓶頸。除非程序中進行了高頻率的內存交換和掃描。內存成為系統瓶頸的最可能的情況就是內存大小不足。如果應用程序中將一些常用的核心數據存入內存，這個一定程度上會降低程序性能，因此，在將常用數據寫入內存的時候，要注意一些優化處理

　　性能調優的層次：

　　設計調優：處于所有調優手段的上層，在軟件開發之前進行，軟件設計和架構對軟件整體質量有決定性的影響，所以，設計調優對系統性能的影響也是最大的。其他方面的優化都是對系統微觀層面上量的優化，而設計優化是對系統在宏觀方面上質的優化。一個良好的系統設計可以規避很多潛在的性能問題，因此，盡可能多花時間在系統設計上，是創建高性能程序的關鍵

　　代碼調優：發生在軟件開發的過程中、軟件開發完成后、軟件維護過程中，對代碼進行改進和優化，要求開發員熟悉語言的API、在合適場景使用正確的API、對算法和數據結構靈活運用

　　JVM調優：需要對JVM運行原理和基本內存結構有一定了解，然后依據應用程序的特點，設置合理的JVM啟動參數

　　數據庫調優：主要包括在應用層對SQL語句進行優化，對數據庫進行優化(設計具有良好表結構的數據庫)，對數據庫軟件進行優化(比如使用Oracle數據庫，需要設置合理大小的共享池、緩存緩沖區等)

　　操作系統調優：不同類型的操作系統，調優的手段和參數可能會有所不同。在主流額UNIX系統中，共享內存段、信號量、共享內存最大值、共享內存最小值等都是可以進行優化的系統資源

　　基本調優策略和手段

　　明確性能優化的目標，確定優化的對象和最終目的(首先定位到系統的性能瓶頸，確定相關代碼進行代碼優化，如已無代碼優化空間，則要考慮其他方面的優化：JVM優化、數據庫層面的優化、操作系統層面的優化等)。

　　Java性能優化技巧大全

　　1.盡量使用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。為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%。

　　2.盡量重用對象。

　　特別是String對象的使用中，出現字符串連接情況時應使用StringBuffer代替，由于系統不僅要花時間生成對象，以后可能還需要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理。因此生成過多的對象將會給程序的性能帶來很大的影響。

　　3.盡量使用局部變量。

　　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。

　　4.不要重復初始化變量。

　　默認情況下，調用類的構造函數時，java會把變量初始化成確定的值，所有的對象被設置成null，整數變量設置成0，float和double變量設置成0.0，邏輯值設置成false。當一個類從另一個類派生時，這一點尤其應該注意，因為用new關鍵字創建一個對象時，構造函數鏈中的所有構造函數都會被自動調用。

　　這里有個注意，給成員變量設置初始值但需要調用其他方法的時候，最好放在一個方法比如initXXX()中，因為直接調用某方法賦值可能會因為類尚未初始化而拋空指針異常，public int state = this.getState();

　　5.在java+Oracle的應用系統開發中，java中內嵌的SQL語言應盡量使用大寫形式，以減少Oracle解析器的解析負擔。

　　6.java編程過程中，進行數據庫連接，I/O流操作，在使用完畢后，及時關閉以釋放資源。因為對這些大對象的操作會造成系統大的開銷。

　　7.過分的創建對象會消耗系統的大量內存，嚴重時，會導致內存泄漏，因此，保證過期的對象的及時回收具有重要意義。

　　JVM的GC并非十分智能，因此建議在對象使用完畢后，手動設置成null。

　　8.在使用同步機制時，應盡量使用方法同步代替代碼塊同步。

　　9.盡量減少對變量的重復計算。

　　比如

　　for(int i=0;i<list.size();i++)

　　應修改為

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

　　10.采用在需要的時候才開始創建的策略。

　　例如：

　　String str="abc";if(i==1){ list.add(str);}

　　應修改為：

　　if(i==1){String str="abc"; list.add(str);}

　　11.慎用異常，異常對性能不利。

　　拋出異常首先要創建一個新的對象。Throwable接口的構造函數調用名為fillInStackTrace()的本地方法，fillInStackTrace()方法檢查棧，收集調用跟蹤信息。只要有異常被拋出，VM就必須調整調用棧，因為在處理過程中創建了一個新的對象。

　　異常只能用于錯誤處理，不應該用來控制程序流程。

　　12.不要在循環中使用Try/Catch語句，應把Try/Catch放在循環最外層。

　　Error是獲取系統錯誤的類，或者說是虛擬機錯誤的類。不是所有的錯誤Exception都能獲取到的，虛擬機報錯Exception就獲取不到，必須用Error獲取。

　　13.通過StringBuffer的構造函數來設定他的初始化容量，可以明顯提升性能。

　　StringBuffer的默認容量為16，當StringBuffer的容量達到最大容量時，她會將自身容量增加到當前的2倍+2，也就是2*n+2。無論何時，只要StringBuffer到達她的最大容量，她就不得不創建一個新的對象數組，然后復制舊的對象數組，這會浪費很多時間。所以給StringBuffer設置一個合理的'初始化容量值，是很有必要的！

　　14.合理使用java.util.Vector。

　　Vector與StringBuffer類似，每次擴展容量時，所有現有元素都要賦值到新的存儲空間中。Vector的默認存儲能力為10個元素，擴容加倍。

　　vector.add(index,obj) 這個方法可以將元素obj插入到index位置，但index以及之后的元素依次都要向下移動一個位置（將其索引加 1）。除非必要，否則對性能不利。

　　同樣規則適用于remove(int index)方法，移除此向量中指定位置的元素。將所有后續元素左移（將其索引減 1）。返回此向量中移除的元素。所以刪除vector最后一個元素要比刪除第1個元素開銷低很多。刪除所有元素最好用removeAllElements()方法。

　　如果要刪除vector里的一個元素可以使用 vector.remove(obj)；而不必自己檢索元素位置，再刪除，如int index = indexOf（obj）;vector.remove(index)；

　　15.當復制大量數據時，使用System.arraycopy();

　　16.代碼重構，增加代碼的可讀性。

　　17.不用new關鍵字創建對象的實例。

　　用new關鍵詞創建類的實例時，構造函數鏈中的所有構造函數都會被自動調用。但如果一個對象實現了Cloneable接口，我們可以調用她的clone()方法。clone()方法不會調用任何類構造函數。

　　下面是Factory模式的一個典型實現。

　　public static Credit getNewCredit(){ return new Credit();}改進后的代碼使用clone()方法，private static Credit BaseCredit = new Credit();public static Credit getNewCredit(){ return (Credit)BaseCredit.clone();}

　　18.乘除法如果可以使用位移，應盡量使用位移，但最好加上注釋，因為位移操作不直觀，難于理解。

　　19.不要將數組聲明為：public static final。

　　20.HaspMap的遍歷。

　　MapparaMap = new HashMap();for( Entryentry : paraMap.entrySet() ){ String appFieldDefId = entry.getKey(); String[] values = entry.getValue();}

　　利用散列值取出相應的Entry做比較得到結果，取得entry的值之后直接取key和value。

　　21.array(數組)和ArrayList的使用。array 數組效率最高，但容量固定，無法動態改變，ArrayList容量可以動態增長，但犧牲了效率。

　　22.單線程應盡量使用 HashMap, ArrayList,除非必要，否則不推薦使用HashTable,Vector，她們使用了同步機制，而降低了性能。

　　23.StringBuffer,StringBuilder的區別在于：java.lang.StringBuffer 線程安全的可變字符序列。一個類似于String的字符串緩沖區，但不能修改。StringBuilder與該類相比，通常應該優先使用StringBuilder類，因為她支持所有相同的操作，但由于她不執行同步，所以速度更快。為了獲得更好的性能，在構造StringBuffer或StringBuilder時應盡量指定她的容量。當然如果不超過16個字符時就不用了。

　　相同情況下，使用StringBuilder比使用StringBuffer僅能獲得10%~15%的性能提升，但卻要冒多線程不安全的風險。綜合考慮還是建議使用StringBuffer。

　　24.盡量使用基本數據類型代替對象。

　　25.用簡單的數值計算代替復雜的函數計算，比如查表方式解決三角函數問題。

　　26.使用具體類比使用接口效率高，但結構彈性降低了，但現代IDE都可以解決這個問題。

　　27.考慮使用靜態方法

　　如果你沒有必要去訪問對象的外部，那么就使你的方法成為靜態方法。她會被更快地調用，因為她不需要一個虛擬函數導向表。這同事也是一個很好的實踐，因為她告訴你如何區分方法的性質，調用這個方法不會改變對象的狀態。

　　28.應盡可能避免使用內在的GET,SET方法。

　　android編程中，虛方法的調用會產生很多代價，比實例屬性查詢的代價還要多。我們應該在外包調用的時候才使用get，set方法，但在內部調用的時候，應該直接調用。

　　29.避免枚舉，浮點數的使用。

　　30.二維數組比一維數組占用更多的內存空間，大概是10倍計算。

　　31.SQLite數據庫讀取整張表的全部數據很快，但有條件的查詢就要耗時30-50MS,大家做這方面的時候要注意，盡量少用，尤其是嵌套查找！

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