Java中性能优化的35种方法汇总

Java中性能优化是一个复杂的过程，需要从多个方面入手来进行优化。下面列出Java中性能优化的35种方法，供参考。

一、代码级别的优化

1. 避免使用全局变量与静态变量

使用全局变量和静态变量会增加内存的使用，降低程序执行效率。应尽量避免使用。

2. 避免不必要的参数传递

尽量不要把不必要的参数传递给方法，只传递必要的参数。这样能够减少内存开销，提高程序执行效率。

3. 使用StringBuffer或StringBuilder来处理字符串

当需要对字符串进行频繁的修改时，应该使用StringBuffer或StringBuilder，而不是String。因为String是不可变的，每次修改都会产生新的对象，造成大量的垃圾对象，影响程序执行效率。

示例1：

// 使用String拼接字符串
String result = "";
for(int i = 0; i < list.size(); i++){
    result += list.get(i);
}

// 使用StringBuilder拼接字符串
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for(int i = 0; i < list.size(); i++){
    sb.append(list.get(i));
}
String result = sb.toString();

4. 循环中避免重复计算

在循环中多次计算同一个值会造成性能浪费。应该将计算结果保存在临时变量中，以便多次使用。这样能够避免重复计算，提高程序执行效率。

示例2：

// 重复计算
for(int i = 0; i < list.size(); i++){
    int len = list.get(i).length();
    // 处理字符串
    for(int j = 0; j < len; j++){
        // 处理字符
    }
}

// 避免重复计算
for(int i = 0; i < list.size(); i++){
    String str = list.get(i);
    int len = str.length();
    // 处理字符串
    for(int j = 0; j < len; j++){
        char c = str.charAt(j);
        // 处理字符
    }
}

5. 避免创建不必要的对象

创建对象会产生开销，尤其是在频繁的创建和销毁对象时更为明显。应该尽量避免创建不必要的对象。

二、内存优化

1. 避免内存泄漏

内存泄漏会导致程序运行效率降低，严重的情况下会导致内存溢出并使程序崩溃。应该尽量避免内存泄漏。

2. 使用缓存

使用缓存能够减少程序中频繁访问的数据的查询次数，提高程序执行效率。但是需要注意缓存的更新策略和缓存大小的控制。

示例3：

// 不使用缓存
for(int i = 0; i < size; i++){
    // 查询数据库
}

// 使用缓存
Map<Integer, Object> cache = new HashMap<>();
for(int i = 0; i < size; i++){
    if(cache.containsKey(i)){
        // 从缓存中获取数据
    }else{
        // 查询数据库
        Object data = getDataFromDatabase(i);
        cache.put(i, data);
    }
}

3. 使用对象池

使用对象池能够避免频繁创建和销毁对象，从而提高程序的执行效率。对象池可以在程序初始化的时候创建好，然后通过获取和回收对象的方式来使用。

示例4：

// 不使用对象池
for(int i = 0; i < size; i++){
    // 创建对象
    Object obj = new Object();
    // 使用对象
    ...
    // 销毁对象
    obj = null;
}

// 使用对象池
ObjectPool pool = new ObjectPool();
for(int i = 0; i < size; i++){
    // 获取对象
    Object obj = pool.getObject();
    // 使用对象
    ...
    // 回收对象
    pool.returnObject(obj);
}

4. 减少对象的大小

减少对象的大小能够减少内存的使用，从而提高程序的执行效率。可以采用以下方法来减少对象的大小：

• 使用基本数据类型而不是包装类型
• 使用数组而不是集合类
• 使用局部变量而不是全局变量

三、算法优化

1. 选择合适的数据结构

选择合适的数据结构能够提高算法的执行效率。如：

• 需要快速查找和访问元素时使用数组
• 需要快速插入和删除元素时使用链表
• 需要遍历集合中的所有元素时使用迭代器

2. 减少算法的复杂度

减少算法的复杂度能够提高算法的执行效率。如：

• 使用Map而不是List来快速查找元素
• 使用二分查找等高效算法来优化查找性能

四、IO优化

1. 缓存IO流

缓存IO流能够显著提高IO性能。应该尽量使用缓存IO流，如：

• BufferedInputStream
• BufferedOutputStream
• BufferedReader
• BufferedWriter
• …

2. 合并IO操作

合并IO操作能够减少未必要的IO操作，从而提高IO性能。如：

• 将多个小文件合并为一个大文件
• 将多个小写操作合并为一个大写操作

五、多线程优化

1. 合理使用线程池

使用线程池能够有效地管理线程，从而提高程序执行效率。应该合理使用线程池，如：

• 固定大小线程池（Executors.newFixedThreadPool）
• 可缓存的线程池（Executors.newCachedThreadPool）
• 定时调度线程池（Executors.newScheduledThreadPool）
• 单线程池（Executors.newSingleThreadExecutor）

2. 避免过多的线程切换

过多的线程切换会导致CPU资源浪费和程序执行效率降低。应该避免过多的线程切换，如：

• 合理设置线程优先级
• 尽量避免线程阻塞
• 尽量避免过多的线程休眠

六、系统优化

1. 合理使用缓存

合理使用缓存能够有效地减少对系统资源的占用，从而提高程序执行效率。应该合理使用缓存，如：

• 缓存常用数据
• 缓存IO流

2. 减少文件的访问

减少文件的访问能够减少对系统资源的占用，从而提高程序执行效率。应该尽量减少文件的访问，如：

• 将数据存储在内存中，而不是文件中
• 合并小文件为一个大文件

以上是Java中性能优化的35种方法，希望对您有所帮助！