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  • 优化 Java 代码

    本文来自:CSDN阿里资深工程师教你如何优化java代码

    方便记忆,做了代码 格式化处理、作色高亮。

    正文:

    一、让代码性能更高

      1、需要 Map 的主键和取值时,应该迭代 entrySet

      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。

      反例:  

    Map<String, String> map = ...;
    for (String key : map.keySet) {
        String value = map.get(key);
        ...
    }

      正例:  

    Map<String, String> map = ...;
    for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet) {
        String key = entry.getKey;
        String value = entry.getValue;
        ...
    }

      2、应该使用Collection.isEmpty检测空

      使用 Collection.size 来检测空逻辑上没有问题,但是使用 Collection.isEmpty使得代码更易读,并且可以获得更好的性能。任何 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) 。

      反例:

    if (collection.size == 0) {
        ...
    }

      正例:

    if (collection.isEmpty) {
        ...
    }

      如果还需要检测 ,可采用CollectionUtils.isEmpty(collection)和CollectionUtils.isNotEmpty(collection)。

      3、不要把集合对象传给自己

      此外,由于某些方法要求参数在执行期间保持不变,因此将集合传递给自身可能会导致异常行为。

      反例:

    List<String> list = new ArrayList<>;
    list.add("Hello");
    list.add("World");
    if (list.containsAll(list)) { // 无意义,总是返回true
        ...
    }
    list.removeAll(list); // 性能差, 直接使用clear

      4、集合初始化尽量指定大小

      Java 的集合类用起来十分方便,但是看源码可知,集合也是有大小限制的。每次扩容的时间复杂度很有可能是 O(n) ,所以尽量指定可预知的集合大小,能减少集合的扩容次数。

      反例:

    int arr = new int{1, 2, 3};
    List<Integer> list = new ArrayList<>;
    for (int i : arr) {
        list.add(i);
    }

      正例:

    int arr = new int{1, 2, 3};
    List<Integer> list = new ArrayList<>(arr.length);
    for (int i : arr) {
        list.add(i);
    }

      5、字符串拼接使用 StringBuilder

      一般的字符串拼接在编译期 Java 会进行优化,但是在循环中字符串拼接, Java 编译期无法做到优化,所以需要使用 StringBuilder 进行替换。

      反例:

    String s = "";
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        s += i;
    }

      正例:

    String a = "a";
    String b = "b";
    String c = "c";
    String s = a + b + c; // 没问题,java编译器会进行优化
    StringBuilder sb = new StringBuilder;
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        sb.append(i); // 循环中,java编译器无法进行优化,所以要手动使用StringBuilder
    }

      6、List 的随机访问

      大家都知道数组和链表的区别:数组的随机访问效率更高。当调用方法获取到 List 后,如果想随机访问其中的数据,并不知道该数组内部实现是链表还是数组,怎么办呢?可以判断它是否实现* RandomAccess *接口。

      正例:

    // 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
    }

      7、频繁调用 Collection.contains 方法请使用 Set

      在 Java 集合类库中,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) 。

      反例:

    ArrayList<Integer> list = otherService.getList;
    for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
        // 时间复杂度O(n)
        list.contains(i);
    }

      正例:

    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);
    }

    二、让代码更优雅  

      1、长整型常量后添加大写 L

      在使用长整型常量值时,后面需要添加 L ,必须是大写的 L ,不能是小写的 l ,小写 l 容易跟数字 1 混淆而造成误解。

      反例:

    long value = 1l;long max = Math.max(1L, 5);

      正例:

    long value = 1L;
    long max = Math.max(1L, 5L);

      2、不要使用魔法值

      当你编写一段代码时,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。(魔法值就是没有变量赋值的字面值和没有引用指向的字符串)

      反例:

    for (int i = 0; i < 100; i++){
        ...
    }
    if (a == 100) {
        ...
    }

      正例:

    private static final int MAX_COUNT = 100;
    for (int i = 0; i < MAX_COUNT; i++){
        ...
    }
    if (count == MAX_COUNT) {
        ...
    }

      3、不要使用集合实现来赋值静态成员变量

      对于集合类型的静态成员变量,不要使用集合实现来赋值,应该使用静态代码块赋值。

      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");
      }
    };

      正例:

    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");
    };

      4、建议使用 try-with-resources 语句

      Java 7 中引入了 try-with-resources 语句,该语句能保证将相关资源关闭,优于原来的 try-catch-finally 语句,并且使程序代码更安全更简洁。

      反例:

    private void handle(String fileName) {
      BufferedReader reader = ;
      try {
        String line;
        reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName));
        while ((line = reader.readLine) != ) {
          ...
        }
      } catch (Exception e) {
        ...
      } finally {
        if (reader != ) {
          try {
            reader.close;
          } catch (IOException e) {
            ...
          }
        }
      }
    }

      正例:

    private void handle(String fileName) {
      try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
        String line;
        while ((line = reader.readLine) != ) {
          ...
        }
      } catch (Exception e) {
        ...
      }
    }

      5、删除未使用的私有方法和字段

      删除未使用的私有方法和字段,使代码更简洁更易维护。若有需要再使用,可以从历史提交中找回。

      反例:

    public class DoubleDemo1 {
      private int unusedField = 100;
      private void unusedMethod {
        ...
      }
      public int sum(int a, int b) {
        return a + b;
      }
    }

      正例:

    public class DoubleDemo1 {
      public int sum(int a, int b) {
        return a + b;
      }
    }

      6、删除未使用的局部变量

      删除未使用的局部变量,使代码更简洁更易维护。

      反例:

    public int sum(int a, int b) {
        int c = 100;
        return a + b;
    }

      正例:

    public int sum(int a, int b) {
      return a + b;
    }

      7、删除未使用的方法参数

      未使用的方法参数具有误导性,删除未使用的方法参数,使代码更简洁更易维护。但是,由于重写方法是基于父类或接口的方法定义,即便有未使用的方法参数,也是不能删除的。

      反例:

    public int sum(int a, int b, int c) {
      return a + b;
    }

      正例:

    public int sum(int a, int b) {
      return a + b;
    }

      8、删除表达式的多余括号

      对应表达式中的多余括号,有人认为有助于代码阅读,也有人认为完全没有必要。对于一个熟悉 Java 语法的人来说,表达式中的多余括号反而会让代码显得更繁琐。

      反例:

    return (x);
    return (x + 2);
    int x = (y * 3) + 1;
    int m = (n * 4 + 2);

      正例:

    return x;
    return x + 2;
    int x = y * 3 + 1;
    int m = n * 4 + 2;

      9、工具类应该屏蔽构造函数

      工具类是一堆静态字段和函数的集合,不应该被实例化。但是,Java 为每个没有明确定义构造函数的类添加了一个隐式公有构造函数。所以,为了避免 java "小白"使用有误,应该显式定义私有构造函数来屏蔽这个隐式公有构造函数。

      反例:

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

      正例:

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

      10、删除多余的异常捕获并抛出

      用 catch 语句捕获异常后,什么也不进行处理,就让异常重新抛出,这跟不捕获异常的效果一样,可以删除这块代码或添加别的处理。

      反例:

    private static String readFile(String fileName) throws IOException {
      try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
        String line;
        StringBuilder builder = new StringBuilder;
        while ((line = reader.readLine) != ) {
          builder.append(line);
        }
        return builder.toString;
      } catch (Exception e) {
        throw e;
      }
    }

      正例:

    private static String readFile(String fileName) throws IOException {
      try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
        String line;
        StringBuilder builder = new StringBuilder;
        while ((line = reader.readLine) != ) {
          builder.append(line);
        }
        return builder.toString;
      }
    }

      11、公有静态常量应该通过类访问

      虽然通过类的实例访问公有静态常量是允许的,但是容易让人它误认为每个类的实例都有一个公有静态常量。所以,公有静态常量应该直接通过类访问。

      反例:

    public class User {
      public static final String CONST_NAME = "name";
      ...
    }
    
    User user = new User;
    String nameKey = user.CONST_NAME;

      正例:

    public class User {
      public static final String CONST_NAME = "name";
      ...
    }
    
    String nameKey = User.CONST_NAME;

      12、不要用PointerException判断空

      空指针异常应该用代码规避(比如检测不为空),而不是用捕获异常的方式处理。

      反例:

    public String getUserName(User user) {
      try {
        return user.getName;
      } catch (PointerException e) {
        return ;
      }
    }

      正例:

    public String getUserName(User user) {
      if (Objects.isNull(user)) {
        return ;
      }
      return user.getName;
    }

      13、使用String.valueOf(value)代替""+value

      当要把其它对象或类型转化为字符串时,使用 String.valueOf(value) 比""+value 的效率更高。

      反例:

    int i = 1;
    String s = "" + i;

      正例:

    int i = 1;
    String s = String.valueOf(i);

      14、过时代码添加 @Deprecated 注解

      当一段代码过时,但为了兼容又无法直接删除,不希望以后有人再使用它时,可以添加 @Deprecated 注解进行标记。在文档注释中添加 @deprecated 来进行解释,并提供可替代方案

      正例:

    /**
    * 保存
    *
    * @deprecated 此方法效率较低,请使用{@link newSave}方法替换它
    */
    @Deprecated
    public void save{
      // do something
    }

    三、让代码远离Bug

      1、禁止使用构造方法 BigDecimal(double)

      BigDecimal(double) 存在精度损失风险,在精确计算或值比较的场景中可能会导致业务逻辑异常。

      反例:

    BigDecimal value = new BigDecimal(0.1D); // 0.100000000000000005551115...

      正例:

    BigDecimal value = BigDecimal.valueOf(0.1D);; // 0.1

      2、返回空数组和空集合而不是

      返回 ,需要调用方强制检测 ,否则就会抛出空指针异常。返回空数组或空集合,有效地避免了调用方因为未检测 而抛出空指针异常,还可以删除调用方检测 的语句使代码更简洁。

      反例:

    public static Result getResults {
      return ;
    }
    
    public static List<Result> getResultList {
      return ;
    }
    
    public static Map<String, Result> getResultMap {
      return ;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
      Result results = getResults;
      if (results != ) {
        for (Result result : results) {
          ...
        }
      }
    
      List<Result> resultList = getResultList;
      if (resultList != ) {
        for (Result result : resultList) {
          ...
        }
      }
    
      Map<String, Result> resultMap = getResultMap;
      if (resultMap != ) {
        for (Map.Entry<String, Result> resultEntry : resultMap) {
          ...
        }
      }
    }

      正例:

    public static Result getResults {
      return new Result[0];
    }
    
    public static List<Result> getResultList {
      return Collections.emptyList;
    }
    
    public static Map<String, Result> getResultMap {
      return Collections.emptyMap;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
      Result results = getResults;
      for (Result result : results) {
        ...
      }
    
      List<Result> resultList = getResultList;
      for (Result result : resultList) {
        ...
      }
    
      Map<String, Result> resultMap = getResultMap;
      for (Map.Entry<String, Result> resultEntry : resultMap) {
        ...
      }
    }

      3、优先使用常量或确定值来调用 equals 方法

      对象的 equals 方法容易抛空指针异常,应使用常量或确定有值的对象来调用 equals 方法。当然,使用 java.util.Objects.equals 方法是最佳实践。

      反例:

    public void isFinished(OrderStatus status) {
      return status.equals(OrderStatus.FINISHED); // 可能抛空指针异常
    }

      正例:

    public void isFinished(OrderStatus status) {
      return OrderStatus.FINISHED.equals(status);
    }
    
    public void isFinished(OrderStatus status) {
      return Objects.equals(status, OrderStatus.FINISHED);
    }

      4、枚举的属性字段必须是私有不可变

      枚举通常被当做常量使用,如果枚举中存在公共属性字段或设置字段方法,那么这些枚举常量的属性很容易被修改。理想情况下,枚举中的属性字段是私有的,并在私有构造函数中赋值,没有对应的 Setter 方法,最好加上 final 修饰符。

      反例:

    public enum UserStatus {
      DISABLED(0, "禁用"),
      ENABLED(1, "启用");
    
      public int value;
      private String description;
    
      private UserStatus(int value, String description) {
        this.value = value;
        this.description = description;
      }
    
      public String getDescription {
        return description;
      }
    
      public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
      }
    }

      正例:

    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;
      }
    
      public int getValue {
        return value;
      }
    
      public String getDescription {
        return description;
      }
    }

      5、小心String.split(String regex)

      字符串 String 的 split 方法,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

      反例:

    "a.ab.abc".split("."); // 结果为
    "a|ab|abc".split("|"); // 结果为["a", "|", "a", "b", "|", "a", "b", "c"]

      正例:

    "a.ab.abc".split("\."); // 结果为["a", "ab", "abc"]
    "a|ab|abc".split("\|"); // 结果为["a", "ab", "abc"]
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