c++代碼健壯性_幹貨！java代碼性能優化，提高健壯性

幹貨！java代碼性能優化，提高健壯性

骐骥一躍，不能十步；驽馬十駕，功在不舍。提高代碼的品質，優化性能，貴在堅持！如果用功去清除代碼的“壞味道”，并堅持做好積累，不僅能提高自己的編碼水準，也能使代碼變得"精白無一毫不徹"。

我們在後端開發中，經常會遇到各種“坑”，比如大家最熟悉的空指針異常、session失效等等，其實很大原因在于開發過程中并沒有很好的将用法與實際相結合，如果我們能注意一些代碼規範和技巧，可以使我們的開發事半功倍！我将從以下三個方面分享我在開發過程中進行的優化。

讓代碼性能更高讓代碼更優雅讓代碼遠離 bug

讓代碼性能更高

1..需要 Map 的主鍵和取值時，應該疊代 entrySet()

當循環中隻需要 Map 的主鍵時，疊代 keySet() 是正确的。但是，當需要主鍵和取值時，疊代 entrySet() 才是更高效的做法，比先疊代 keySet() 後再去 get 取值性能更佳。

反例

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

正例

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

2.應該使用Collection.isEmpty()檢測空

使用 Collection.size() 來檢測空邏輯上沒有問題，但是使用 Collection.isEmpty()使得代碼更易讀，并且可以獲得更好的性能。任何 Collection.isEmpty() 實作的時間複雜度都是 O(1) ，但是某些 Collection.size() 實作的時間複雜度可能是 O(n) 。

反例

if (collection.size() == 0) {    ...複制代碼
           

正例

if (collection.isEmpty()) {    ...}
           

3.集合初始化盡量指定大小

java 的集合類用起來十分友善，但是看源碼可知，集合也是有大小限制的。每次擴容的時間複雜度很有可能是 O(n) ，是以盡量指定可預知的集合大小，能減少集合的擴容次數。

反例

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

正例

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

4.字元串拼接使用 StringBuilder

一般的字元串拼接在編譯期 java 會進行優化，但是在循環中字元串拼接， java 編譯期無法做到優化，是以需要使用 StringBuilder 進行替換。 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; // 沒問題，java編譯器會進行優化StringBuilder sb = new StringBuilder();for (int i = 0; i < 10; i++) {    sb.append(i);  // 循環中，java編譯器無法進行優化，是以要手動使用StringBuilder}
           

5.List 的随機通路

數組和連結清單的差別：數組的随機通路效率更高。當調用方法擷取到 List 後，如果想随機通路其中的資料，并不知道該數組内部實作是連結清單還是數組，怎麼辦呢？可以判斷它是否實作 RandomAccess 接口。

正例

// 調用服務擷取到listList list = otherService.getList();if (list instanceof RandomAccess) {    // 内部數組實作，可以随機通路    System.out.println(list.get(list.size() - 1));} else {    // 内部可能是連結清單實作，随機通路效率低}
           

6.頻繁調用 Collection.contains 方法請使用 Set

在 java 集合類庫中，List 的 contains 方法普遍時間複雜度是 O(n) ，如果在代碼中需要頻繁調用 contains 方法查找資料，可以先将 list 轉換成 HashSet 實作，将 O(n) 的時間複雜度降為 O(1) 。

反例

ArrayList list = otherService.getList();for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {    // 時間複雜度O(n)    list.contains(i);}
           

正例

ArrayList list = otherService.getList();Set set = new HashSet(list);for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {    // 時間複雜度O(1)    set.contains(i);}
           

讓代碼更優雅

1.長整型常量後添加大寫 L

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

當你編寫一段代碼時，使用魔法值可能看起來很明确，但在調試時它們卻不顯得那麼明确了。這就是為什麼需要把魔法值定義為可讀取常量的原因。但是，-1、0 和 1不被視為魔法值。

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.不要使用集合實作來指派靜态成員變量

對于集合類型的靜态成員變量，不要使用集合實作來指派，應該使用靜态代碼塊指派。

反例

private static Map map = new HashMap() {    {        put("a", 1);        put("b", 2);    }};private static List list = new ArrayList() {    {        add("a");        add("b");    }};
           

正例

private static Map map = new HashMap<>();static {    map.put("a", 1);    map.put("b", 2);};private static List list = new ArrayList<>();static {    list.add("a");    list.add("b");};
           

4.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，使代碼更簡潔更易維護。若有需要再使用，可以從曆史送出中找回。

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;    }}
           

5.工具類應該屏蔽構造函數

工具類是一堆靜态字段和函數的集合，不應該被執行個體化。但是，Java 為每個沒有明确定義構造函數的類添加了一個隐式公有構造函數。是以，為了避免 java "小白"使用有誤，應該顯式定義私有構造函數來屏蔽這個隐式公有構造函數。 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;    }}
           

6.公有靜态常量應該通過類通路

雖然通過類的執行個體通路公有靜态常量是允許的，但是容易讓人它誤認為每個類的執行個體都有一個公有靜态常量。是以，公有靜态常量應該直接通過類通路。

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;
           

7.不要用NullPointerException判斷空

空指針異常應該用代碼規避(比如檢測不為空)，而不是用捕獲異常的方式處理。

反例

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

正例

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

8.使用String.valueOf(value)代替""+value

當要把其它對象或類型轉化為字元串時，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);
           

9.過時代碼添加 @Deprecated 注解

當一段代碼過時，但為了相容又無法直接删除，不希望以後有人再使用它時，可以添加 @Deprecated 注解進行标記。在文檔注釋中添加 @deprecated 來進行解釋，并提供可替代方案。

正例

/** * 儲存 * * @deprecated 此方法效率較低，請使用{@link newSave()}方法替換它 */@Deprecatedpublic void save(){    // do something}
           

讓代碼遠離 bug

1.禁止使用構造方法 BigDecimal(double)

BigDecimal(double) 存在精度損失風險，在精确計算或值比較的場景中可能會導緻業務邏輯異常。

反例

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

正例

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

2.傳回空數組和空集合而不是 null

傳回 null ，需要調用方強制檢測 null ，否則就會抛出空指針異常。傳回空數組或空集合，有效地避免了調用方因為未檢測 null 而抛出空指針異常，還可以删除調用方檢測 null 的語句使代碼更簡潔。

反例

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

正例

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

3.優先使用常量或确定值來調用 equals 方法

對象的 equals 方法容易抛空指針異常，應使用常量或确定有值的對象來調用 equals 方法。當然，使用 java.util.Objects.equals() 方法是最佳實踐。

反例

public void isFinished(OrderStatus status) {    return status.equals(OrderStatus.FINISHED); // 可能抛空指針異常}
           

正例

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

4.枚舉的屬性字段必須是私有不可變

枚舉通常被當做常量使用，如果枚舉中存在公共屬性字段或設定字段方法，那麼這些枚舉常量的屬性很容易被修改。理想情況下，枚舉中的屬性字段是私有的，并在私有構造函數中指派，沒有對應的 Setter 方法，最好加上final修飾符。

反例

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

字元串 String 的 split 方法，傳入的分隔字元串是正規表達式！部分關鍵字(比如.| 等)需要轉義。

反例

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

正例

"a.ab.abc".split("."); // 結果為["a", "ab", "abc"]"a|ab|abc".split("|"); // 結果為["a", "ab", "abc"]