Java|干货！java代码性能优化，提高健壮性 Java|java

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骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍。提高代码的质量，优化性能，贵在坚持！如果用功去清除代码的“坏味道”，并坚持做好积累，不仅能提高自己的编码水平，也能使代码变得"精白无一毫不彻"。

我们在后端开发中，经常会遇到各种“坑”，比如大家最熟悉的空指针异常、session失效等等，其实很大原因在于开发过程中并没有很好的将用法与实际相结合，如果我们能注意一些代码规范和技巧，可以使我们的开发事半功倍！我将从以下三个方面分享我在开发过程中进行的优化。

让代码性能更高
让代码更优雅
让代码远离 bug

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 map = ...; for(String key: map.keySet()) { String value = https://www.it610.com/article/map.get(key); ... }

正例:

Map map = ...; for (Map.Entry entry : map.entrySet()) { String key = entry.getKey(); String value = https://www.it610.com/article/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()) { ... }

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。
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 }

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。
正例:

// 调用服务获取到list List 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) 。
反例:

ArrayList 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 list = otherService.getList(); Set set = new HashSet(list); for (int i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) { // 时间复杂度O(1) set.contains(i); }

让代码更优雅
1.长整型常量后添加大写 L
反例:

long value = https://www.it610.com/article/1l; long max = Math.max(1L, 5);

正例:

long value = https://www.it610.com/article/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。
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 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; } }

5.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; } }

6.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;

7.不要用NullPointerException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 (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
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);

9.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 }

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 = https://www.it610.com/article/new BigDecimal(0.1D); // 0.100000000000000005551115...

正例:

BigDecimal value = https://www.it610.com/article/BigDecimal.valueOf(0.1D); ; // 0.1

2.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。
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.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 = https://www.it610.com/article/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 = https://www.it610.com/article/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: