代碼優化：Java編碼技巧之高效代碼50例

出處：  Java編碼技巧之高效代碼50例

 

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; // 相當於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<UserDO> userList = new ArrayList<>();
if (isAll) { 
　　userList = userDAO.queryAll();
} else { 
　　userList = userDAO.queryActive();
}

正例：

List<UserDO> 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；對象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。通過對編譯后的字節碼分析，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，避免了延長大對象生命周期導致延緩回收問題 。

反例：

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

正例：

List<UserDO> userDOList = ...;
List<UserVO> 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<String, Class> CLASS_MAP;
static {
    Map<String, Class> classMap = new ConcurrentHashMap<>(16);
    classMap.put("VARCHAR", java.lang.String.class);
    ...
    CLASS_MAP = Collections.unmodifiableMap(classMap);
}

正例：

public static final Map<String, Class> CLASS_MAP;
static {
    Map<String, Class> 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<Strategy> strategyList;
    private Map<String, Strategy> strategyMap;
    @Override
    public void afterPropertiesSet() {
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(strategyList)) {
            int size = (int) Math.ceil(strategyList.size() * 4.0 / 3);
            Map<String, Strategy> 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<Strategy> strategyList;
    private Map<String, Strategy> strategyMap;
    @Override
    public void afterPropertiesSet() {
        if (CollectionUtils.isNotEmpty(strategyList)) {
            int size = (int) Math.ceil(strategyList.size() * 4.0 / 3);
            Map<String, Strategy> 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<UserDO> userDOList = ...;
List<UserVO> userVOList = JSON.parseArray(JSON.toJSONString(userDOList), UserVO.class);

正例：

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

正例：

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

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

正例：

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

正例：

public static final Map<String, Class> CLASS_MAP;
static {
    Map<String, Class> 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復創建對象。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，很多方法返回值都采用了基本數據類型，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());
}

// 調用代碼
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());
}

// 調用代碼
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標注參數，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標注參數，是否遵循全憑實現者自覺。

反例：

// 定義接口
public interface OrderService {
    public List<OrderVO> queryUserOrder(Long userId);
}

// 調用代碼
List<OrderVO> orderList = orderService.queryUserOrder(userId);
if (CollectionUtils.isNotEmpty(orderList)) {
    for (OrderVO order : orderList) {
        ...
    }
}

正例：

// 定義接口
public interface OrderService {
    @NonNull
    public List<OrderVO> queryUserOrder(Long userId);
}

// 調用代碼
List<OrderVO> 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：

// 函數封裝
public static boolean isVip(Boolean isVip) {
    return Boolean.TRUE.equals(isVip);
}

// 使用代碼
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.盡量減少方法的重復調用

反例：

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

正例：

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

正例：

List<UserDO> 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;
int num2 = a >> 2;

4.4.提取公共表達式，避免重復計算

　　提取公共表達式，只計算一次值，然后重復利用值。

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)) {
    ... // 條件處理1
} else {
    ... // 條件處理2
}

正例：

if (a < 10) {
    ... // 條件處理1
} else {
    ... // 條件處理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中采用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;
}

備注：如果業務復雜，可以采用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，以后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后，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<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, ...);
Integer[] integers = integerList.toArray(new Integer[integerList.size()]);

正例：

List<Integer> 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<T> 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<Object> objectList = Arrays.asList(1, "2", 3, "4", 5, ...);
Object[] objects = objectList.toArray(new Object[0]);

正例：

List<Object> 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，每次擴容的時間復雜度有可能是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：

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

正例：

List<UserDO> userDOList = ...;
int userSize = userDOList.size();
Set<Long> userSet = new HashSet<>(userSize);
Map<Long, UserDO> userMap = new HashMap<>((int) Math.ceil(userSize * 4.0 / 3));
List<UserVO> 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<UserDO> user1List = ...;
List<UserDO> user2List = ...;
List<UserDO> userList = new ArrayList<>(user1List.size() + user2List.size());
for (UserDO user1 : user1List) {
    userList.add(user1);
}
for (UserDO user2 : user2List) {
    userList.add(user2);
}

正例：

List<UserDO> user1List = ...;
List<UserDO> user2List = ...;
List<UserDO> 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<String> typeList = new ArrayList<>(8);
typeList.add("Short");
typeList.add("Integer");
typeList.add("Long");

String[] names = ...;
List<String> nameList = ...;
for (String name : names) {
    nameList.add(name);
}

正例：

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

String[] names = ...;
List<String> 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<Long, UserDO> userMap = ...;
for (Long userId : userMap.keySet()) {
    UserDO user = userMap.get(userId);
    ...
}

正例：

Map<Long, UserDO> userMap = ...;
for (Map.Entry<Long, UserDO> 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方法實現的時間復雜度都是O(1)，但是某些size方法實現的時間復雜度有可能是O(n)。

反例：

List<UserDO> userList = ...;
if (userList.size() == 0) {
    ...
}
Map<Long, UserDO> userMap = ...;
if (userMap.size() == 0) {
    ...
}

正例：

List<UserDO> userList = ...;
if (userList.isEmpty()) {
    ...
}
Map<Long, UserDO> 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<UserDO> userDOList = ...;
int size = userDOList.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
    UserDO userDO = userDOList.get(i);
    ...
}

正例：

LinkedList<UserDO> 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方法普遍時間復雜度是O(n)，而HashSet的時間復雜度為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<Long> adminIdList = ...;
List<UserDO> userDOList = ...;
List<UserVO> userVOList = new ArrayList<>(userDOList.size());
for (UserDO userDO : userDOList) {
    if (adminIdList.contains(userDO.getId())) {
        userVOList.add(transUser(userDO));
    }
}

正例：

Set<Long> adminIdSet = ...;
List<UserDO> userDOList = ...;
List<UserVO> 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<Long, RoleDO> 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<Long, RoleDO> 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("保存數據IO異常", e);
    } else {
        log.error("保存數據其它異常", e);
    }
}

正例：

try {
    saveData();
} catch (IOException e) {
    log.error("保存數據IO異常", e);
} catch (Exception e) {
    log.error("保存數據其它異常", e);
}

8.2.盡量避免在循環中捕獲異常

　　當循環體拋出異常后，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<String> 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<String> 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.緩沖區

9.1.初始化時盡量指定緩沖區大小

　　初始化時，指定緩沖區的預期容量大小，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.盡量重復使用同一緩沖區

　　針對緩沖區，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，盡量重復利用緩沖區。

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方法讓緩沖區重新從0開始。

9.3.盡量設計使用同一緩沖區

　　為了提高程序運行效率，在設計上盡量使用同一緩沖區。

反例：

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

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

正例：

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

// 使用代碼
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沖區申請，申請一個緩沖區給每個轉化方法使用。從時間上來說，節約了大量緩沖區的申請釋放時間；從空間上來說，節約了大量緩沖區的臨時存儲空間。

9.4.盡量使用緩沖流減少IO操作

　　使用緩沖流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("復制文件異常", 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("復制文件異常", e);
}

其中，可以根據實際情況手動指定緩沖流的大小，把緩沖流的緩沖作用發揮到最大。

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：

private volatile int counter = 0;
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范圍

　　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范圍，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.盡量合並為同一同步代碼塊

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

反例：

正例：

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。采用線程池，可以盡量地避免這些開銷。

反例：

// 處理單一訂單
public synchronized handleOrder(OrderDO order) {
    ...
}

// 處理所有訂單
public void handleOrder(List<OrderDO> orderList) {
    for (OrderDO order : orderList) {
        handleOrder(order);
    }
}

正例：

// 處理單一訂單
public handleOrder(OrderDO order) {
    ...
}

// 處理所有訂單
public synchronized void handleOrder(List<OrderDO> orderList) {
    for (OrderDO order : orderList) {
        handleOrder(order);
    }
}

后記

　　作為一名長期奮戰在業務一線的"IT民工"，沒有機會去研究什么高深莫測的"理論"，只能專注於眼前看得見摸得着的"技術"，致力於做到"干一行、愛一行、專一行、精一行"。