java性能优化-之二

核心提示：2．异常(Exceptions) java语言中提供了try/catch来发方便用户捕捉异常，进行异常的处理，java性能优化-之二，但是假如使用不当，也会给JAVA程序的性能带来影响， 5.一些其他的经验和技巧 (1) 使用局部变量 (2) 避免在同一个类中动过调用函数或方法(get或set)来设置或调用变量， (3

　　2．异常(Exceptions)
　　java语言中提供了try/catch来发方便用户捕捉异常，进行异常的处理。但是假如使用不当，也会给JAVA程序的性能带来影响。因此，要注重以下两点。
　　(1) 避免对应用程序的逻辑使用try/catch
　　假如可以用if,while等逻辑语句来处理，那么就尽可能的不用try/catch语句
　　(2) 重用异常
　　在必须要进行异常的处理时，要尽可能的重用已经存在的异常对象。以为在异常的处理中，生成一个异常对象要消耗掉大部分的时间。
　　
　　3. 线程(Threading)
　　一个高性能的应用程序中一般都会用到线程。因为线程能充分利用系统的资源。在其他线程因为等待硬盘或网络读写而 时，程序能继续处理和运行。但是对线程运用不当，也会影响程序的性能。
　　例2：正确使用Vector类
　　Vector主要用来保存各种类型的对象（包括相同类型和不同类型的对象）。但是在一些情况下使用会给程序带来性能上的影响。这主要是由Vector类的两个特点所决定的。第一，Vector提供了线程的安全保护功能。即使Vector类中的许多方法同步。但是假如你已经确认你的应用程序是单线程，这些方法的同步就完全不必要了。第二，在Vector查找存储的各种对象时，经常要花很多的时间进行类型的匹配。而当这些对象都是同一类型时，这些匹配就完全不必要了。因此，有必要设计一个单线程的，保存特定类型对象的类或集合来替代Vector类.用来替换的程序如下（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，代码：
　　Vector Strings=new Vector();
　　Strings.add(“One”);
　　Strings.add(“Two”);
　　String Second=(String)Strings.elementAt(1);
　　可以用如下的代码替换：
　　StringVector Strings=new StringVector();
　　Strings.add(“One”);
　　Strings.add(“Two”);
　　String Second=Strings.getStringAt(1);　
　　这样就可以通过优化线程来提高JAVA程序的性能。用于测试的程序如下（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 * * * * * * * * * * * * * * * * */
　　测试的结果如下（假设标准的时间为１，越小性能越好）：
　　
　　
　　关于线程的操作，要注重如下几个方面。　
　　(1) 防止过多的同步
　　如上所示，不必要的同步经常会造成程序性能的下降。因此，假如程序是单线程，则一定不要使用同步。
　　(2) 同步方法而不要同步整个代码段
　　　　　对某个方法或函数进行同步比对整个代码段进行同步的性能要好。
　　(3) 对每个对象使用多”锁”的机制来增大并发。
　　一般每个对象都只有一个”锁”，这就表明假如两个线程执行一个对象的两个不同的同步方法时，会发生”死锁”。即使这两个方法并不共享任何资源。为了避免这个问题，可以对一个对象实行”多锁”的机制。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．输入和输出(I/O)
　　输入和输出包括很多方面，但涉及最多的是对硬盘，网络或数据库的读写操作。对于读写操作，又分为有缓存和没有缓存的；对于数据库的操作，又可以有多种类型的JDBC驱动器可以选择。但无论怎样，都会给程序的性能带来影响。因此，需要注重如下几点：
　　(1) 使用输入输出缓冲
　　　　　尽可能的多使用缓存。但假如要经常对缓存进行刷新（flush）,则建议不要使用缓存。
　　(2) 输出流(Output Stream)和Unicode字符串　
　　　　　当时用Output Stream和Unicode字符串时，Write类的开销比较大。因为它要实现Unicode到字节(byte)的转换.因此，假如可能的话,在使用Write类之前就实现转换或用OutputStream类代替Writer类来使用。
　　(3) 当需序列化时使用transient
　　　　　当序列化一个类或对象时，对于那些原子类型（atomic）或可以重建的原素要表识为transient类型。这样就不用每一次都进行序列化。假如这些序列化的对象要在网络上传输，这一小小的改变对性能会有很大的提高。　　
　　(4) 使用高速缓存（Cache）
　　　　　对于那些经常要使用而又不大变化的对象或数据，可以把它存储在高速缓存中。这样就可以提高访问的速度。这一点对于从数据库中返回的结果集尤其重要。
　　(5) 使用速度快的JDBC驱动器（Driver）
　　　　　JAVA对访问数据库提供了四种方法。这其中有两种是JDBC驱动器。一种是用JAVA外包的本地驱动器；另一种是完全的JAVA驱动器。具体要使用哪一种得根据JAVA布署的环境和应用程序本身来定。
　　
　　5.一些其他的经验和技巧
　　(1) 使用局部变量
　　(2) 避免在同一个类中动过调用函数或方法(get或set)来设置或调用变量。
　　(3) 避免在循环中生成同一个变量或调用同一个函数（参数变量也一样）
　　(4) 尽可能的使用static,final,private等要害字
　　(5) 当复制大量数据时，使用System.arraycopy()命令。