java中坏习惯及一些优化方案

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如何优雅的实现 try/catch 异常块

几个概念

• 行为参数化：
  • 是java8提出的，函数式编程的一种思想，通过把代码包装为参数传递行为，即把代码逻辑包装为一个参数，传到方法里。
• Lambda表达式:
  • java8提出：Lambda表达式理解为简洁的表示可传递的匿名函数的一种方式，它没有名称，但它有函数体，参数列表，返回类型。可以抛出一个异常类型。包装代码逻辑为参数即使用Lambda表达式。
• 函数式接口：
  • 本质上是只有一个抽象方法的普通接口，可以被隐式的转换为Lambda表达式，需要用注解定义(@FunctionalInterface)。默认方法和静态方法可以不属于抽象方法，可以在函数式接口中定义。

Class<?> clazz = Class.forName("类名");
// 这是一个受检异常，需要抛出一个ClassNotFoundException。

我们要做的，即把Class<?> clazz = Class.forName("类名");当做一种行为去处理，接受一个String ，得到一个Class，所以我们要定义一个函数接口，描述这种行为。

@FunctionalInterface
public interface ClassFindService {
    /**
     * 根据类名获取类
     * @param className 类名字符串
     * @return Class
     * @throws ClassNotFoundException 找不到该类
     */
    Class<?> classNameToClass(String className) throws ClassNotFoundException;
}


public static Class findClass(ClassFindService classFindService, String className) {
    Class<?> clazz = null;
    try {
        clazz = classFindService.classNameToClass(className);
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return clazz;
}

public static void main(String[] args) {
    Class<?> classNew = findClass(Class::forName, "com.chlm.mysession.util.AuthUtil");
    System.out.println(classNew.getName());
}

更高级的用途还需继续努力

printStackTrace

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TIP

e.printStackTrace()只打印，会导致锁死

e.printStackTrace() 语句可能要产生的字符串记录的是堆栈信息，太长太多，内存被填满了！

短时间内大量请求访问此接口
-> 代码本身有问题，很多情况下抛异常
-> e.printStackTrace() 来打印异常到控制台
-> 产生错误堆栈字符串到字符串池内存空间
-> 此内存空间一下子被占满了
-> 开始在此内存空间产出字符串的线程还没完全生产完整，就没空间了
-> 大量线程产出字符串产出到一半，等在这儿（等有内存了继续搞啊）
-> 相互等待，等内存，锁死了，整个应用挂掉了。

1. 代码质量啊亲，代码不抛异常咱不就能愉快的继续浪么？
2. 不要使用 e.printStackTrace() 啊，这玩意儿，在项目发布后，除过不断的刷控制台，并没用什么卵用啊，您到是用 log 对象输出到日志文件里面啊。
3. 推及开来，在java中，会产生大量字符串的方法，使用时，一定得悠着点，别一不小心撑到肚子（字符串池所属的那么点非堆内存空间），撑到肚子了，会死的啊 。

常用优化策略

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1. 能使用构造函数一步到位的，就尽量使用构造函数，而不是使用一个个setter函数
2. 能使用数组的，就使用数组。替代list，数组是真的快。
3. for循环的时候，使用for i循环针对lsit接口的集合，不使用for each 循环。for i循环的时候，把length的值提到for循环之外。
4. 有些变量能提出来的，取一次，多次使用。不要频繁的get。即使是一个简单的int值。
5. 要是能使用内部类的话，可以使用内部类，这样可以省去getter，setter方法的使用。
6. json的序列化和反序列化，不要说理论上是fastjson快，就使用fastjson，因为针对数据结构的简单复杂程度，来选择使用什么去序列化和反序列化，要实际测试之后，再说话。不能直接照搬理论，因为有时候Gson真的很快。

Java性能优化的50个细节

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1.尽量在合适的场合使用单例

• 第一，控制资源的使用，通过线程同步来控制资源的并发访问；
• 第二，控制实例的产生，以达到节约资源的目的；
• 第三，控制数据共享，在不建立直接关联的条件下，让多个不相关的进程或线程之间实现通信。

2.尽量避免随意使用静态变量

• 当某个对象被定义为static变量所引用，那么GC通常是不会回收这个对象所占有的内存，

3.尽量避免过多过常地创建Java对象

在我们可以控制的范围内，最大限度地重用对象，最好能用基本的数据类型或数组来替代对象。

4.尽量使用final修饰符

带有final修饰符的类是不可派生的。在JAVA核心API中，有许多应用final的例子，例如java、lang、String，为String类指定final防止了使用者覆盖length()方法。
另外，如果一个类是final的，则该类所有方法都是final的。java编译器会寻找机会内联（inline）所有的final方法（这和具体的编译器实现有关），此举能够使性能平均提高50%。

如：让访问实例内变量的getter/setter方法变成”final：

5.尽量使用局部变量

调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈（Stack）中，速度较快；其他变量，如静态变量、实例变量等，都在堆（Heap）中创建，速度较慢。

6.尽量处理好包装类型和基本类型两者的使用场所

虽然包装类型和基本类型在使用过程中是可以相互转换，但它们两者所产生的内存区域是完全不同的，基本类型数据产生和处理都在栈中处理，包装类型是对象，是在堆中产生实例。在集合类对象，有对象方面需要的处理适用包装类型，其他的处理提倡使用基本类型。

7.慎用synchronized，尽量减小synchronize的方法

9.尽量不要使用finalize方法

实际上，将资源清理放在finalize方法中完成是非常不好的选择，由于GC的工作量很大，尤其是回收Young代内存时，大都会引起应用程序暂停，所以再选择使用finalize方法进行资源清理，会导致GC负担更大，程序运行效率更差。

10、尽量使用基本数据类型代替对象

//上面这种方式会创建一个“hello”字符串，而且JVM的字符缓存池还会缓存这个字符串；
String s = "sf";
//此时程序除创建字符串外，str所引用的String对象底层还包含一个char[]数组，这个char[]数组依次存放了h,e,l,l,o
String str = new String("oi);

11、多线程在未发生线程安全前提下应尽量使用HashMap、ArrayList

HashTable、Vector等使用了同步机制，降低了性能。

12、尽量合理的创建HashMap

13、尽量减少对变量的重复计算

14、尽量避免不必要的创建

//错误示范
A a = new A();
if(i==1){list.add(a)}

15、尽量在finally块中释放资源

16、尽量使用移位来代替'a/b'的操作

"/"是一个代价很高的操作，使用移位的操作将会更快和更有效
如：

int num = a / 4;
int num = a / 8;
// 应该改为：
//但注意的是使用移位应添加注释，因为移位操作不直观，比较难理解。
int num = a >> 2;
int num = a >> 3;

17、尽量使用移位来代替'a*b'的操作

同样的，对于'*'操作，使用移位的操作将会更快和更有效

18、尽量确定StringBuffer的容量

StringBuffer 的构造器会创建一个默认大小（通常是16）的字符数组。在使用中，如果超出这个大小，就会重新分配内存，创建一个更大的数组，并将原先的数组复制过来，再丢弃旧的数组。
在大多数情况下，你可以在创建 StringBuffer的时候指定大小，这样就避免了在容量不够的时候自动增长，以提高性能。

19、尽量早释放无用对象的引用

大部分时，方法局部引用变量所引用的对象会随着方法结束而变成垃圾，因此，大部分时候程序无需将局部，引用变量显式设为null。

上面这个就没必要了，随着方法test()的执行完成，程序中obj引用变量的作用域就结束了。但是如果是改成下面：

这时候就有必要将obj赋值为null，可以尽早的释放对Object对象的引用。

20、尽量避免使用二维数组

二维数据占用的内存空间比一维数组多得多，大概10倍以上。

21、尽量避免使用split

除非是必须的，否则应该避免使用split，split由于支持正则表达式，所以效率比较低，如果是频繁的几十，几百万的调用将会耗费大量资源，如果确实需要频繁的调用split，可以考虑使用apache的StringUtils.split(string,char)，频繁split的可以缓存结果。

22、ArrayList & LinkedList

一个是线性表，一个是链表，一句话，随机查询尽量使用ArrayList，ArrayList优于LinkedList，LinkedList还要移动指针，添加删除的操作LinkedList优于ArrayList，ArrayList还要移动数据，不过这是理论性分析，事实未必如此，重要的是理解好2者得数据结构，对症下药。

23、尽量使用System.arraycopy ()代替通过来循环复制数组

System.arraycopy() 要比通过循环来复制数组快的多。

24、尽量缓存经常使用的对象

尽可能将经常使用的对象进行缓存，可以使用数组，或HashMap的容器来进行缓存，但这种方式可能导致系统占用过多的缓存，性能下降，推荐可以使用一些第三方的开源工具，如EhCache，Oscache进行缓存，他们基本都实现了FIFO/FLU等缓存算法。

25、尽量避免非常大的内存分配

有时候问题不是由当时的堆状态造成的，而是因为分配失败造成的。分配的内存块都必须是连续的，而随着堆越来越满，找到较大的连续块越来越困难。

26、慎用异常

当创建一个异常时，需要收集一个栈跟踪(stack track)，这个栈跟踪用于描述异常是在何处创建的。构建这些栈跟踪时需要为运行时栈做一份快照，正是这一部分开销很大。当需要创建一个 Exception 时，JVM 不得不说：先别动，我想就您现在的样子存一份快照，所以暂时停止入栈和出栈操作。栈跟踪不只包含运行时栈中的一两个元素，而是包含这个栈中的每一个元素。

如果您创建一个 Exception ，就得付出代价，好在捕获异常开销不大，因此可以使用 try-catch 将核心内容包起来。从技术上讲，你甚至可以随意地抛出异常，而不用花费很大的代价。招致性能损失的并不是 throw 操作——尽管在没有预先创建异常的情况下就抛出异常是有点不寻常。真正要花代价的是创建异常，幸运的是，好的编程习惯已教会我们，不应该不管三七二十一就抛出异常。异常是为异常的情况而设计的，使用时也应该牢记这一原则。

27、尽量重用对象

特别是String对象的使用中，出现字符串连接情况时应使用StringBuffer代替，由于系统不仅要花时间生成对象，以后可能还需要花时间对这些对象进行垃圾回收和处理。因此生成过多的对象将会给程序的性能带来很大的影响。

28、不要重复初始化变量

默认情况下，调用类的构造函数时，java会把变量初始化成确定的值，所有的对象被设置成null，整数变量设置成0，float和double变量设置成0.0，逻辑值设置成false。当一个类从另一个类派生时，这一点尤其应该注意，因为用new关键字创建一个对象时，构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。

这里有个注意，给成员变量设置初始值但需要调用其他方法的时候，最好放在一个方法。比如initXXX()中，因为直接调用某方法赋值可能会因为类尚未初始化而抛空指针异常，如：public int state = this.getState()。

29、在java+Oracle的应用系统开发中，java中内嵌的SQL语言应尽量使用大写形式，以减少Oracle解析器的解析负担

30、在java编程过程中，进行数据库连接，I/O流操作，在使用完毕后，及时关闭以释放资源。因为对这些大对象的操作会造成系统大的开销

31、保证过期的对象的及时回收具有重要意义

过分的创建对象会消耗系统的大量内存，严重时，会导致内存泄漏，因此，保证过期的对象的及时回收具有重要意义。JVM的GC并非十分智能，因此建议在对象使用完毕后，手动设置成null。

32、在使用同步机制时，应尽量使用方法同步代替代码块同步

33、不要在循环中使用Try/Catch语句，应把Try/Catch放在循环最外层

Error是获取系统错误的类，或者说是虚拟机错误的类。不是所有的错误Exception都能获取到的，虚拟机报错Exception就获取不到，必须用Error获取。

34、通过StringBuffer的构造函数来设定它的初始化容量，可以明显提升性能

StringBuffer的默认容量为16，当StringBuffer的容量达到最大容量时，它会将自身容量增加到当前的2倍+2，也就是2*n+2。无论何时，只要StringBuffer到达它的最大容量，它就不得不创建一个新的对象数组，然后复制旧的对象数组，这会浪费很多时间。所以给StringBuffer设置一个合理的初始化容量值，是很有必要的！

35、合理使用java.util.Vector

Vector与StringBuffer类似，每次扩展容量时，所有现有元素都要赋值到新的存储空间中。Vector的默认存储能力为10个元素，扩容加倍。

vector.add(index,obj) 这个方法可以将元素obj插入到index位置，但index以及之后的元素依次都要向下移动一个位置（将其索引加 1）。 除非必要，否则对性能不利。同样规则适用于remove(int index)方法，移除此向量中指定位置的元素。将所有后续元素左移（将其索引减 1）。返回此向量中移除的元素。所以删除vector最后一个元素要比删除第1个元素开销低很多。删除所有元素最好用removeAllElements()方法。

如果要删除vector里的一个元素可以使用 vector.remove(obj)；而不必自己检索元素位置，再删除，如：

int index = indexOf（obj）;

vector.remove(index)。

38、不用new关键字创建对象的实例

用new关键词创建类的实例时，构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。但如果一个对象实现了Cloneable接口，我们可以调用它的clone()方法。clone()方法不会调用任何类构造函数。

下面是Factory模式的一个典型实现：

改进后的代码使用clone()方法：

39、不要将数组声明为：public static final

40、HaspMap的遍历

利用散列值取出相应的Entry做比较得到结果，取得entry的值之后直接取key和value。

41、array(数组)和ArrayList的使用

array 数组效率最高，但容量固定，无法动态改变，ArrayList容量可以动态增长，但牺牲了效率。

42、单线程应尽量使用 HashMap, ArrayList

除非必要，否则不推荐使用HashTable,Vector，它们使用了同步机制，而降低了性能。

43、StringBuffer,StringBuilder的区别在于

java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。一个类似于String的字符串缓冲区，但不能修改。StringBuilder与该类相比，通常应该优先使用StringBuilder类，因为它支持所有相同的操作，但由于它不执行同步，所以速度更快。

为了获得更好的性能，在构造StringBuffer或StringBuilder时应尽量指定她的容量。当然如果不超过16个字符时就不用了。 相同情况下，使用StringBuilder比使用StringBuffer仅能获得10%~15%的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。综合考虑还是建议使用StringBuffer。

44、尽量使用基本数据类型代替对象

45、使用具体类比使用接口效率高，但结构弹性降低了，但现代IDE都可以解决这个问题

46、考虑使用静态方法

如果你没有必要去访问对象的外部，那么就使你的方法成为静态方法。它会被更快地调用，因为它不需要一个虚拟函数导向表。这同时也是一个很好的实践，因为它告诉你如何区分方法的性质，调用这个方法不会改变对象的状态。

47、应尽可能避免使用内在的GET,SET方法

48、避免枚举，浮点数的使用

以下举几个实用优化的例子：

49、避免在循环条件中使用复杂表达式

在不做编译优化的情况下，在循环中，循环条件会被反复计算，如果不使用复杂表达式，而使循环条件值不变的话，程序将会运行的更快。例子：

50、为'Vectors' 和 'Hashtables'定义初始大小

JVM为Vector扩充大小的时候需要重新创建一个更大的数组，将原原先数组中的内容复制过来，最后，原先的数组再被回收。可见Vector容量的扩大是一个颇费时间的事。

通常，默认的10个元素大小是不够的。你最好能准确的估计你所需要的最佳大小。例子：

自己设定初始大小。

51、在finally块中关闭Stream

程序中使用到的资源应当被释放，以避免资源泄漏。这最好在finally块中去做。不管程序执行的结果如何，finally块总是会执行的，以确保资源的正确关闭。

54、对于常量字符串，用'String' 代替 'StringBuffer'

常量字符串并不需要动态改变长度。

更正：把StringBuffer换成String，如果确定这个String不会再变的话，这将会减少运行开销提高性能。

55、在字符串相加的时候，使用 ' ' 代替 " "，如果该字符串只有一个字符的话

以上仅是Java方面编程时的性能优化，性能优化大部分都是在时间、效率、代码结构层次等方面的权衡，各有利弊，不要把上面内容当成教条，或许有些对我们实际工作适用，有些不适用，还望根据实际工作场景进行取舍，活学活用，变通为宜。

阿里资深工程师教你如何优化Java代码

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性能提升

• Map

当循环中只需要 Map 的主键时，迭代 keySet 是正确的。但是，当需要主键和取值时，迭代 entrySet 才是更高效的做法，比先迭代 keySet 后再去 get 取值性能更佳。

• Collection.isEmpty检测空

Collection.isEmpty 实现的时间复杂度都是 O(1) ，但是某些 Collection.size 实现的时间复杂度可能是 O(n)

• list.clear()清空列表

• 集合初始化尽量指定大小

• 字符串拼接使用 StringBuilder

• List 的随机访问

// 调用别人的服务获取到list
List<Integer> list = otherService.getList;
if (list instanceof RandomAccess) {
// 内部数组实现，可以随机访问
System.out.println(list.get(list.size - 1));
} else {
// 内部可能是链表实现，随机访问效率低
}

频繁调用 Collection.contains 方法请使用 Set

List 的 contains 方法普遍时间复杂度是 O(n) ，如果在代码中需要频繁调用 contains 方法查找数据，可以先将 list 转换成 HashSet 实现，将 O(n) 的时间复杂度降为 O(1) 。

ArrayList<Integer> list = otherService.getList;

Set<Integer> set = new HashSet(list);

for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {

// 时间复杂度O(1)

set.contains(i);

}

代码优雅

长整型常量后添加大写 L

不要使用魔法值

使用魔法值可能看起来很明确，但在调试时它们却不显得那么明确了。这就是为什么需要把魔法值定义为可读取常量的原因。但是，-1、0 和 1不被视为魔法值。

• 不要使用集合实现来赋值静态成员变量

反例：

private static Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer> {
{
put("a", 1);
put("b", 2);
}
};

private static List<String> list = new ArrayList<String> {
{
add("a");
add("b");
}
};

正解：

private static Map<String, Integer> map = new HashMap<>;
static {
map.put("a", 1);
map.put("b", 2);
};

private static List<String> list = new ArrayList<>;
static {
list.add("a");
list.add("b");
};

• 建议使用 try-with-resources 语句
• 工具类应该屏蔽构造函数

public class MathUtils {
public static final double PI = 3.1415926D;
private MathUtils {}
public static int sum(int a, int b) {
return a + b;
}
}

• 公有静态常量应该通过类访问
• 使用String.valueOf(value)代替""+value
• 过时代码添加 @Deprecated 注解

远离 Bug

• 禁止使用构造方法 BigDecimal(double)

而要采用

BigDecimal value = BigDecimal.valueOf(0.1D);

• 返回空数组和空集合
• 优先使用常量或确定值来调用 equals 方法
• 枚举的属性字段必须是私有不可变

public enum UserStatus {
DISABLED(0, "禁用"),
ENABLED(1, "启用");

private final int value;
private final String description;

private UserStatus(int value, String description) {
this.value = value;
this.description = description;
}

• 小心String.split(String regex)

传入的分隔字符串是正则表达式！部分关键字（比如.[]()\| 等）需要转义

在座的各位根本写不好Java

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1、DTO对象转化

转换成BO进行持久化等操作

@PostMapping
    public User addUser(UserInputDTO userInputDTO){
        User user = new User();
        user.setUsername(userInputDTO.getUsername());
        user.setAge(userInputDTO.getAge());

        return userService.addUser(user);
    }

从逻辑上讲，是没有问题的，只是这种写法让我很厌烦，例子中只有两个字段，如果有 20 个字段，我们要如何做呢？ 一个一个进行 set 数据吗？当然，如果你这么做了，肯定不会有什么问题，但是，这肯定不是一个最优的做法

@PostMapping
public User addUser(UserInputDTO userInputDTO){
    User user = new User();
    BeanUtils.copyProperties(userInputDTO,user);

    return userService.addUser(user);
}

BeanUtils.copyProperties 是一个浅拷贝方法，复制属性时，我们只需要把 DTO 对象和要转化的对象两个的属性值设置为一样的名称，并且保证一样的类型就可以了。如果你在做 DTO 转化的时候一直使用 set 进行属性赋值，那么请尝试这种方式简化代码

bean 中的链式风格

什么是链式风格？我来举个例子，看下面这个 Student 的 bean：

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    public String getName() {
        return name;
    }
    public Student setName(String name) {
        this.name = name;
        return this;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public Student setAge(int age) {
        return this;
    }
}

仔细看一下 set 方法，这样的设置便是 chain 的 style，调用的时候，可以这样使用：

Student student = new Student()
        .setAge(24)
        .setName("zs");

那看一下如果使用 lombok 进行改善呢，请使用 @Accessors(chain = true)，看如下代码

@Accessors(chain = true)
@Getter
@Setter
@ToString
public final class TestJsonEntity {
    private String name;
    private String sex;
    private Integer age;
    private int height;

静态构造方法

静态构造方法的语义和简化程度真的高于直接去 new 一个对象。比如 new 一个 List 对象，过去的使用是这样的：

List<String> list = new ArrayList<>();

看一下 guava 中的创建方式：

List<String> list = Lists.newArrayList();

Lists 命名是一种约定(俗话说：约定优于配置)，它是指 Lists 是 List 这个类的一个工具类，那么使用 List 的工具类去产生 List，这样的语义是不是要比直接 new 一个子类来的更直接一些呢，

public static TestJsonEntity newTestJsonEntity(){
        return new TestJsonEntity();
    }

接上上边的静态构造方法和必传参数的构造方法，使用 lombok 将更改成如下写法（@RequiredArgsConstructor 和 @NonNull）:

@Accessors(chain = true)
@Setter
@Getter
@RequiredArgsConstructor(staticName = "ofName")
public class Student {
    @NonNull private String name;
    private int age;
}

Student student = Student.ofName("zs");

使用 builder

lombok

后来我用 lombok 提供的代理注解优化了我的代码(@Delegate)：

@AllArgsConstructor
public abstract class FilterRestTemplate implements RestOperations {
    @Delegate
    protected volatile RestTemplate restTemplate;
}