带你走进Java代码之优化篇

我不是女神ヾ 2023-06-27 11:12 11阅读 0赞

**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。

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) 。

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

**3.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。

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

**4.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。

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
    }

**5.List 的随机访问**  
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。

// 调用服务获取到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
    }

**6.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) 。

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);
    }

**7.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。

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");
    };

**8.删除未使用的私有方法和字段**  
错误实例：

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

正确实例：

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

**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。

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

**10.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。

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

**11.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。

/** * 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
    }

**12.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。

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

**13.返回空数组和空集合而不是 null**  
返回 null ，需要调用方强制检测 null ，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 null 而抛出空指针异常，还可以删除调用方检测 null 的语句使代码更简洁。

错误实例：

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

正确实例：

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) { 
            ...
        }
    }

**14.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。

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

**15.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。

错误实例：

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;
        }
    }

正确实例：

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;
        }
    }

**16.谨慎String.split(String regex)方法**  
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。

错误实例：

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

正确实例：

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