Java性能设计
2008-01-05 20:29:41 来源:WEB开发网很多程序员在一开始并不注重性能的设计,只有当系统交付运行时,才 发现问题并且开始解决这一问题,但往往这只能拯救一点点。性能的治理应该一开始 就被整合到设计和开发当中去。
最普遍的问题就是临时对象大量经常的创建,这为性能埋下隐患。
性能的问题来自很多原因,最轻易解决的可能是:你选择了不好的算法来进行计算,如 用冒泡法来排序巨量数据,或者你每次使用数据时都要反复计算一次,这应该使用Cache。
你能很轻易的使用工具(如Borland的Optimizeit)或压力测试发现这些问题, 一旦发现,就能够立即被纠正,但是很多java的性能问题隐藏得更深,难于修改源码就能纠正,如程序组件的接口设计。
现在我们倡导面向对象的组件可复用设计,无疑这样设计的优点是巨大的, 但是也要注重到对性能的影响。
一个java性能设计原则是,避免不必要的对象创建,对象的创建是非常耗时的, 所以你要避免不必要的临时或过多的对象创建,
String是程序中最主要创建的对象,因为String是不变的,假如String长度被修改 将导致String对象再次创建,所以对性能有所注重的一般人就是尽量回避使用String, 但是这几乎是不可能的。
接口参数设计
举例 MailBot:
MailBot邮件系统的有一个Header数据,它是character buffer,需要对这个character buffer 进行分析比较,那么你要做一个类Matcher,在这个类中你将Header数据读入然后配比,一个不好的做法是:
public class BadRegEXPMatcher {
public BadRegExpMatcher(String regExp);
/** Attempts to match the specified regular exPRession against the input text, returning the matched text if possible or null if not
*/
public String match(String inputText);
}
这个BadRegExpMatche要求入口参数是String ,那么假如MailBot要调用他,必须自己做一个 character buffer到String的转换:
BadRegExpMatcher dateMatcher = new BadRegExpMatcher(...);
while (...) { ...
//产生新的String
String headerLine = new String(myBuffer, thisHeaderStart, thisHeaderEnd-thisHeaderStart);
String result = dateMatcher.match(headerLine);
if (result == null) { ... }
}
很明显,这里这个由于接口不一致导致了多余的对象String headerline的创建,这是不能答应的, 应该将Matcher的接口设计成能够接纳character buffer,当然为通用性,也应该提供String的 接口参数:
class BetterRegExpMatcher {
public BetterRegExpMatcher(...);
/** 提供多个接口参数的match方法
Provide matchers for multiple formats of input -- String,
character array, and subset of character array. Return
-1 if no match was made; return offset of match start if
a match was made. */
public int match(String inputText);
public int match(char[] inputText);
public int match(char[] inputText, int offset, int length);
/** Get the next match against the input text, if any */
public int getNextMatch();
public int getMatchLength();
public String getMatchText();
}
很明显BetterRegExpMatcher的运行速度将比前面BadRegExpMatcher运行速度快。
因为在你已经写好代码的情况下,你比较难于更改一个类的接口参数,那就应该在写程序之前多 多考虑你这些接口参数的类型设定,最好有一个通盘的接口类型规定。
减少对象的创建
临时对象是那些有很短的生命周期,通常服务一些非十分有用的目标,程序员通常使用临时对象作为 数据混合包传送或者返回,为避免上述示例哪些转换接口对象的构造,你应该巧妙的避免创造这些临时对象,以防止给你的程序留下性能的阴影。
上述示例说明性能问题在于String对象,但是String在对象创建中又是如此的普遍,String是不变的,一旦赋值,就不会变化,不少程序员 认为不变的东西总是会导致坏的性能,其实它并不是这么简单,实际上,性能好坏在于你如何使用这个东西。
对于经常需要变化的String,很明显使用Stringbuffer来代替。
举例:
看下面两种实现:
public class Component {
...
protected Rectangle myBounds;
public Rectangle getBounds() { return myBounds; }
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