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漫谈Java程序的性能优化(1)

2014年08月22日 14:44:37 | 作者:佚名 | 来源:51CTO

摘要:在Java程序中,性能问题的大部分原因并不在于Java语言,而是在于程序本身。养成好的代码编写习惯非常重要,比如正确地、巧妙地运用java.lang.String类和java.util.Vector类,它能够显著地提高程序的性能。下面我们就来具体地分...

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Java入门程序

Java使得复杂应用的开发变得相对简单。毫无疑问,它的这种易用性对Java的大范围流行功不可没。然而,这种易用性实际上是一把双刃剑。一个设计良好的Java程序,性能表现往往不如一个同样设计良好的C 程序。在Java程序中,性能问题的大部分原因并不在于Java语言,而是在于程序本身。养成好的代码编写习惯非常重要,比如正确地、巧妙地运用java.lang.String类和java.util.Vector类,它能够显著地提高程序的性能。下面我们就来具体地分析一下这方面的问题。

在Java中,使用最频繁、同时也是滥用最多的一个类或许就是java.lang.String,它也是导致代码性能低下最主要的原因之一。请考虑下面这个例子:

String s1 = "Testing String";String s2 = "Concatenation Performance";String s3 = s1 " " s2;

几乎所有的Java程序员都知道上面的代码效率不高。那么,我们应该怎么办呢?也许可以试试下面这种代码:

StringBuffer s = new StringBuffer();s.append("Testing String");s.append(" ");s.append("Concatenation Performance");String s3 = s.toString();

这些代码会比第一个代码片段效率更高吗?答案是否定的。这里的代码实际上正是编译器编译第一个代码片段之后的结果。既然与使用多个独立的String对象相比,StringBuffer并没有使代码有任何效率上的提高,那为什么有那么多的Java书籍批评第一种方法、推荐使用第二种方法?

第二个代码片段用到了StringBuffer类(编译器在第一个片段中也将使用StringBuffer类),我们来分析一下StringBuffer类的默认构造函数,下面是它的代码:

public StringBuffer() { this(16); }

默认构造函数预设了16个字符的缓存容量。现在我们再来看看StringBuffer类的append()方法:

public synchronized StringBuffer append(String str) {if (str == null) { str = String.valueOf(str);}int len = str.length();int newcount = count len;if (newcount > value.length) expandCapacity(newcount);str.getChars(0, len, value, count);count = newcount; return this;}

append()方法首先计算字符串追加完成后的总长度,如果这个总长度大于StringBuffer的存储能力,append()方法调用私有的expandCapacity()方法。expandCapacity()方法在每次被调用时使StringBuffer存储能力加倍,并把现有的字符数组内容复制到新的存储空间。

在第二个代码片段中(以及在第一个代码片段的编译结果中),由于字符串追加操作的最后结果是“Testing String Concatenation Performance”,它有40个字符,StringBuffer的存储能力必须扩展两次,从而导致了两次代价昂贵的复制操作。因此,我们至少有一点可以做得比编译器更好,这就是分配一个初始存储容量大于或者等于40个字符的StringBuffer,如下所示:

StringBuffer s = new StringBuffer(45);s.append("Testing String");s.append(" ");s.append("Concatenation Performance");String s3 = s.toString();

再考虑下面这个例子:

String s = "";int sum = 0;for(int I=1; I<10; I ) {sum = I;s = s " " I ;}s = s "=" sum;

分析一下为何前面的代码比下面的代码效率低:

StringBuffer sb = new StringBuffer();int sum = 0;for(int I=1;I<10; I ){sum = I;sb.append(I).append(" ");}String s = sb.append("=").append(sum).toString();

原因就在于每个s = s " " I操作都要创建并拆除一个StringBuffer对象以及一个String对象。这完全是一种浪费,而在第二个例子中我们避免了这种情况。

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[责任编辑:孙可 sun_ke@cnw.com.cn]

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