java代码优化——避免创建不必要的对象

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2023-10-10 18:00 1阅读 0赞

**一般来说，最好能重用对象而不是在每次需要的时候就创建一个相同功能的新对象。重用的方式即快速，又流行。如果对象是不可变的，他就始终可以被重用。**

重用不可变对象  
我们可以举一个String类的例子，String类常量一旦被赋值就不可被改变，就可以始终被重用。

//这是不可取的，因为每次执行这条语句都会创建新的对象

String s1 = new String("hello world");

我们应当这样使用下面的方式。

//java中，字符串常量存在方法区的字符串常量池中，方便相同内容的字符串复用

String s1 = "hello world";

对于同时提供了静态工厂方法和构造器的不可变类，通常可以使用静态工厂方法而不是构造器，以避免创建不必要的对象。例如，静态工厂方法Boolean.valueOf(String)要比Boolean(String)要好。构造器每次被调用的时候都会创建一个新的对象，而静态工厂方法则不会。

除了重用不可变的对象外，也可以重用那些不会被修改的可变对象。

重用不会被修改的可变对象  
典型例子，Date对象。  
假如我们现在有一个判断限定在8月29到8月31日可用的KFC优惠券是否可用时  
通常我们会：

public Class Coupon{
        
        public boolean isExpire(){
        
          Calendar gmtCal = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
          gmtCal.set(2016,Calendar.AUGUST,29,0,0,0);
          Date startTime = gmtCal.getTime();
          gmtCal.set(2016,Calendar.SEPTEMBER,1,0,0,0);     
          Date endTime = gmtCal.getTime();
          Date now = new Date();
          return now.compareTo(startTime) >= 0 &&
                 now.compareTo(endTime) < 0; 
        }
     }

这种情况下，每次调用 isExpire 都需要创建一个Calendar，TimeZone和三个Date对象，而其中除了now Date，其他都是的值都是不变的。这样就白白每次多创建了3个对象。  
建议用法

public Class Coupon{
        
       private static final Date START_TIME;
       private static final Date END_TIME;
       //创建对象时，会先执行静态部分。
       Static{
        
           Calendar gmtCal =  Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
         gmtCal.set(2016,Calendar.AUGUST,29,0,0,0);
         startTime = gmtCal.getTime();
         gmtCal.set(2016,Calendar.SEPTEMBER,1,0,0,0);     
         endTime = gmtCal.getTime();
       }   
       public boolean isExpire(){
            
         Date now = new Date();
         return now.compareTo(startTime) >= 0 &&
                now.compareTo(endTime) < 0; 
       }
    }

改进后的Coupon类只会在初始化的时候创建一个Calendar，TimeZone和两个Date对象，而不是每次调用isExpire 的时候。

Java中有很多这方面典型的应用。例如，Map接口的keySet方法分返回该Map对象的Set视图，其中包含该Map中所有的键（key）。实际上每次调用keySet都返回同样的Set实例，当其中一个返回对象发生变化的时候，其他返回对象都是对同一对象的引用，因此也会发生变化。

另外，在JDK 1.5 中，有一种创建多余对象的新方法，即自动装箱。  
它允许基本类型和对象转换，Example: Integer int  
下面有个自动装箱错误的例子：

public static void main(String[] args){
        
        Long sum = 0L;
        for( long i - 0 ; i < Integer.MAX_VALUE; i++){
        
            sum += i;
        }
     }

由于sum使用的是Long类型，如此每次计算的时候，i会由long装箱成Long,这样一来会创建N个Long对象再进行计算，速度自然慢很多。通过将sum的类型由Long转换为long，书中给出的数据是运行时从43秒降到6.8秒。  
因此，要优先使用基本类型而不是包装类，要当心无意识的自动装箱。

总结  
**不要错误的认为"创建对象的代价非常昂贵，我们尽可能的不要创建对象"  
相反，小的对象的构造器只做很少量的显示工作。  
所以，小对象的创建和回收是非常廉价的，特别是现代JVM上更是如此（因为JVM不断优化）。  
通过创建附加的对象，提升程序的清晰性、简洁性和功能性，这通常是件好事。  
反之，通过维护自己的对象池来避免创建对象并不是一种好的做法，除非池中的对象时非常重量级的  
重量级对象的典型就是数据库连接对象，从而有了数据库连接池（因为建立数据库连接的代价是非常昂贵的，因此重用这些对象非常有意义）。  
但是，一般而言，维护自己的对象池必定会把代码弄得很乱，同时增加内存占用，并且还会损害性能。现代JVM实现具有高度优化的垃圾回收器，其性能很容易就会超过轻量级对象池的性能。**

> 总之，对于不可变类以及可变的但是一旦建立后就不会改变的对象可以重用对象。在其他情况下，对于重量级对象可考虑重用，对其他对象要灵活创建，不要因为维护对象池，避免创建新的对象而造成额外负担，得不偿失。