如何提升 Java 应用程序的速度?


二十多年来,Java 一直是一种流行的语言,并且被全球的程序员广泛使用。通过使用 Java 虚拟机 (JVM) 和垃圾回收机制,Java 过去曾被认为速度较慢。

然而,经过多次更新,速度在一定程度上得到了提升。尽管有一些优化技巧可以使您的 Java 程序运行得更快,但在本文中,我们将讨论这些技巧和窍门。

Java 应用程序优化器的必要性

Java 应用程序优化是为了提高应用程序的性能。这可能包括使应用程序运行得更快、使用更少的内存以及减少资源使用。优化还可以帮助提高应用程序的可扩展性,使其能够处理增加的负载或更大的数据量。

此外,优化还可以通过减少延迟和使应用程序更具响应性来改善整体用户体验。总之,Java 应用程序优化对于确保应用程序高效运行并满足用户需求非常重要。

Java 优化的技巧

避免编写过长的的方法是 Java 优化的一种技巧,因为它可以提高代码的可读性和可维护性。过长的的方法可能难以理解和修改,因为它们通常包含多个职责或任务。当方法变得过长时,可以将其分解成更小、更集中的方法,每个方法都具有单一的职责。

这使得代码更容易阅读、理解和修改,并更容易测试和调试。此外,将长方法分解成较小的方法还可以使其更易于重用,从而带来进一步的优化。

另一种技巧是使用 DRY 原则,它代表“不要重复自己”。这意味着您应该避免编写重复的代码,因为它会增加代码库的大小并使其更难维护。相反,您应该使用函数、类或其他结构来封装功能并减少重复代码的数量。

不建议使用 BigDecimal 类

Java 中的 BigDecimal 类对于执行精确的十进制计算很有用,但它可能比其他选项慢且更占用内存。如果性能是一个问题,最好使用 double 或 float 数据类型进行计算,或者仅在必要时使用 java.math.BigDecimal 类。

此外,还需要记住,double 和 float 不建议用于对精度敏感的财务计算,而 BigDecimal 是这种情况下的最佳选择。

建议使用 ThreadPoolExecutor 而不是手动创建线程

在 Java 中使用 ThreadPoolExecutor 通常比手动创建和管理线程更好。ThreadPoolExecutor 提供了一种管理工作线程池的方法,该线程池可用于执行任务。这种方法比手动创建和管理线程有几个优点

  • 它可以帮助减少创建和管理线程的开销。

  • 它可以通过重用现有线程而不是创建新线程来帮助提高应用程序的性能。

尽可能在 Java 中使用基本数据类型

使用基本数据类型可以帮助减少应用程序使用的内存量,并且可以通过减少需要分配和垃圾回收的内存量来提高性能。此外,基本数据类型通常比其对应的包装类更快,因为它们没有额外方法和字段的开销。

需要注意的是,某些数据结构(如 List、Map 等)仅支持对象类型,因此在这种情况下需要使用包装类。

但是,在使用基本数据类型时,需要注意潜在的陷阱,例如溢出、下溢和精度损失。这可以通过对给定问题使用适当的数据类型来缓解。

在 Java 中使用存储过程而不是查询以使其更快

在 Java 中,使用存储过程而不是单个查询可能会通过减少需要通过网络传输的数据量来提高性能。存储过程在数据库服务器上预编译,并且可以通过单个命令调用,从而减少与服务器的往返次数。此外,存储过程可以由数据库服务器优化,并且可以允许使用高级功能,例如缓存和并行执行。

还需要注意的是,某些 ORM 框架(如 Hibernate)可能不支持使用存储过程,而是更喜欢使用查询。

一般来说,最好根据具体情况评估存储过程的使用,并考虑诸如数据的大小和复杂性、应用程序的性能要求以及数据库服务器的功能等因素。

一些其他优化 Java 代码以使其运行更快的技巧

  • 使用适当的数据结构 - 选择正确的数据结构会对性能产生重大影响。例如,在处理大型数据集时,使用 HashMap 而不是 LinkedList 会产生很大差异。

  • 避免不必要的对象创建 - 创建新对象在性能方面可能代价高昂,因此请尽可能重用对象。

  • 使用分析器识别性能瓶颈 - VisualVM、JProfiler 或 YourKit 等分析器可以帮助您识别导致性能问题的代码部分以及您应该集中优化工作的部分。

  • 尽可能使用并行处理 - Java 的内置并行处理功能(如 Fork/Join 框架和流)可以帮助利用多核处理器,从而提高性能。

结语

需要注意的是,最佳优化策略将取决于应用程序的具体要求和特性。最好先在优化前后测试和衡量代码的性能。

更新于: 2023 年 4 月 5 日

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