java性能優化-之二

2019-11-18 13:17:19

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　　2．異常(Exceptions)
　　java語言中提供了try/catch來發方便用戶捕捉異常，進行異常的處理。但是假如使用不當，也會給JAVA程序的性能帶來影響。因此，要注重以下兩點。
　　(1) 避免對應用程序的邏輯使用try/catch
　　假如可以用if,while等邏輯語句來處理，那么就盡可能的不用try/catch語句
　　(2) 重用異常
　　在必須要進行異常的處理時，要盡可能的重用已經存在的異常對象。以為在異常的處理中，生成一個異常對象要消耗掉大部分的時間。
　　
　　3. 線程(Threading)
　　一個高性能的應用程序中一般都會用到線程。因為線程能充分利用系統的資源。在其他線程因為等待硬盤或網絡讀寫而時，程序能繼續處理和運行。但是對線程運用不當，也會影響程序的性能。
　　例2：正確使用Vector類
　　Vector主要用來保存各種類型的對象（包括相同類型和不同類型的對象）。但是在一些情況下使用會給程序帶來性能上的影響。這主要是由Vector類的兩個特點所決定的。第一，Vector提供了線程的安全保護功能。即使Vector類中的許多方法同步。但是假如你已經確認你的應用程序是單線程，這些方法的同步就完全不必要了。第二，在Vector查找存儲的各種對象時，經常要花很多的時間進行類型的匹配。而當這些對象都是同一類型時，這些匹配就完全不必要了。因此，有必要設計一個單線程的，保存特定類型對象的類或集合來替代Vector類.用來替換的程序如下（StringVector.java）：
　　
　　public class StringVector　
　　{
　　PRivate String[] data;
　　private int count;
　　public StringVector() { this(10); // default size is 10 }
　　public StringVector(int initialSize)　
　　{
　　data = new String[initialSize];
　　}
　　public void add(String str)　
　　{
　　// ignore null strings
　　if(str == null) { return; }
　　ensureCapacity(count + 1);
　　data[count++] = str;
　　}
　　
　　private void ensureCapacity(int minCapacity)　
　　{
　　int oldCapacity = data.length;
　　if (minCapacity > oldCapacity)　
　　{
　　String oldData[] = data;
　　int newCapacity = oldCapacity * 2;
　　data = new String[newCapacity];
　　System.arraycopy(oldData, 0, data, 0, count);
　　}
　　}
　　public void remove(String str)　
　　{
　　if(str == null) { return // ignore null str }
　　for(int i = 0; i < count; i++)　
　　{　
　　// check for a match
　　if(data[i].equals(str))　
　　{
　　System.arraycopy(data,i+1,data,i,count-1); // copy data　
　　// allow previously valid array element be gc'd
　　data[--count] = null;
　　return;
　　}
　　}
　　}
　　public final String getStringAt(int index) {
　　if(index < 0) { return null; }　
　　else if(index > count)
　　{　
　　return null; // index is > # strings
　　}
　　else { return data[index]; // index is good }
　　}
　　/* * * * * * * * * * * * * * * *StringVector.java * * * * * * * * * * * * * * * * */
　　因此，代碼：
　　Vector Strings=new Vector();
　　Strings.add(“One”);
　　Strings.add(“Two”);
　　String Second=(String)Strings.elementAt(1);
　　可以用如下的代碼替換：
　　StringVector Strings=new StringVector();
　　Strings.add(“One”);
　　Strings.add(“Two”);
　　String Second=Strings.getStringAt(1);　
　　這樣就可以通過優化線程來提高JAVA程序的性能。用于測試的程序如下（TestCollection.java）:　
　　import java.util.Vector;
　　public class TestCollection　
　　{
　　public static void main(String args [])　
　　{
　　TestCollection collect = new TestCollection();
　　if(args.length == 0)　
　　{
　　System.out.println(
　　"Usage: java TestCollection [ vector stringvector ]");
　　System.exit(1);
　　}
　　if(args[0].equals("vector"))　
　　{
　　Vector store = new Vector();
　　long start = System.currentTimeMillis();
　　for(int i = 0; i < 1000000; i++)　
　　{　
　　store.addElement("string");
　　}
　　long finish = System.currentTimeMillis();
　　System.out.println((finish-start));
　　start = System.currentTimeMillis();
　　for(int i = 0; i < 1000000; i++)　
　　{
　　String result = (String)store.elementAt(i);
　　}
　　finish = System.currentTimeMillis();
　　System.out.println((finish-start));
　　}
　　else if(args[0].equals("stringvector"))　
　　{
　　StringVector store = new StringVector();
　　long start = System.currentTimeMillis();
　　for(int i = 0; i < 1000000; i++) { store.add("string"); }
　　long finish = System.currentTimeMillis();
　　System.out.println((finish-start));
　　start = System.currentTimeMillis();
　　for(int i = 0; i < 1000000; i++) {
　　String result = store.getStringAt(i);
　　}
　　finish = System.currentTimeMillis();
　　System.out.println((finish-start));
　　}
　　}
　　}
　　/* * * * * * * * * * * * * * * *TestCollection.java * * * * * * * * * * * * * * * * */
　　測試的結果如下（假設標準的時間為１，越小性能越好）：
　　
　　
　　關于線程的操作，要注重如下幾個方面?！?br />　　(1) 防止過多的同步
　　如上所示，不必要的同步經常會造成程序性能的下降。因此，假如程序是單線程，則一定不要使用同步。
　　(2) 同步方法而不要同步整個代碼段
　　　　　對某個方法或函數進行同步比對整個代碼段進行同步的性能要好。
　　(3) 對每個對象使用多”鎖”的機制來增大并發。
　　一般每個對象都只有一個”鎖”，這就表明假如兩個線程執行一個對象的兩個不同的同步方法時，會發生”死鎖”。即使這兩個方法并不共享任何資源。為了避免這個問題，可以對一個對象實行”多鎖”的機制。如下所示：
　　class foo
　　{
　　private static int var1;
　　private static Object lock1=new Object();
　　private static int var2;
　　private static Object lock2=new Object();
　　public static void increment1()
　　{
　　synchronized(lock1)
　　{
　　var1++;
　　}
　　}
　　public static void increment2()
　　{
　　synchronized(lock2)
　　{
　　var2++;
　　}
　　}
　　}
　　
　　4．輸入和輸出(I/O)
　　輸入和輸出包括很多方面，但涉及最多的是對硬盤，網絡或數據庫的讀寫操作。對于讀寫操作，又分為有緩存和沒有緩存的；對于數據庫的操作，又可以有多種類型的JDBC驅動器可以選擇。但無論怎樣，都會給程序的性能帶來影響。因此，需要注重如下幾點：
　　(1) 使用輸入輸出緩沖
　　　　　盡可能的多使用緩存。但假如要經常對緩存進行刷新（flush）,則建議不要使用緩存。
　　(2) 輸出流(Output Stream)和Unicode字符串　
　　　　　當時用Output Stream和Unicode字符串時，Write類的開銷比較大。因為它要實現Unicode到字節(byte)的轉換.因此，假如可能的話,在使用Write類之前就實現轉換或用OutputStream類代替Writer類來使用。
　　(3) 當需序列化時使用transient
　　　　　當序列化一個類或對象時，對于那些原子類型（atomic）或可以重建的原素要表識為transient類型。這樣就不用每一次都進行序列化。假如這些序列化的對象要在網絡上傳輸，這一小小的改變對性能會有很大的提高?！　?
　　(4) 使用高速緩存（Cache）
　　　　　對于那些經常要使用而又不大變化的對象或數據，可以把它存儲在高速緩存中。這樣就可以提高訪問的速度。這一點對于從數據庫中返回的結果集尤其重要。
　　(5) 使用速度快的JDBC驅動器（Driver）
　　　　　JAVA對訪問數據庫提供了四種方法。這其中有兩種是JDBC驅動器。一種是用JAVA外包的本地驅動器；另一種是完全的JAVA驅動器。具體要使用哪一種得根據JAVA布署的環境和應用程序本身來定。
　　
　　5.一些其他的經驗和技巧
　　(1) 使用局部變量
　　(2) 避免在同一個類中動過調用函數或方法(get或set)來設置或調用變量。
　　(3) 避免在循環中生成同一個變量或調用同一個函數（參數變量也一樣）
　　(4) 盡可能的使用static,final,private等要害字
　　(5) 當復制大量數據時，使用System.arraycopy()命令。

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