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在Java中如何避免创建不必要的对象

2024-04-02 19:55

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简介

在Java开发中，程序员要尽可能的避免创建相同的功能的对象，因为这样既消耗内存，又影响程序运行速度。在这种情况下可以考虑重复利用对象。

接下来举例几种对象重复利用的场景，看看我们是不是有中招了，如果有赶紧趁着还没被发现悄悄改掉，被发现了会被diss啦！

1、String和Boolean

如下两种写法看似没有什么区别，但是如果深入jvm底层了解，我们可以利用jvm运行时常量池的特性，避免创建具有相同功能的String对象（尤其是在循环内部创建）可以带来比较可观的性能优化以及节约内存。

错误写法


// 每次都会创建一个新的String对象，且不会加入常量池
String name2 = new String("李子捌");

正确写法


// 正确写法
String name1 = "李子捌";

除此之外，刚写Java代码的程序员们，也要正确的选择String、StringBuilder、StringBuffer类的使用。String为不可变对象，通常用于定义不变字符串；StringBuilder、StringBuffer用于可变字符串操作场景，如字符串拼接；其中StringBuffer是线程安全的，它通过Synchronized关键字来实现线程同步。


// StringBuffer中的append()方法
public synchronized StringBuffer append(String str) {
    toStringCache = null;
    super.append(str);
    return this;
}

// StringBuilder中的append()方法
public StringBuilder append(String str) {
    super.append(str);
    return this;
}

Boolean是常用的类型，在开发中也应该使用Boolean.valueof()而不是new Boolean()，从Boolean的源码可以看出，Boolean类定义了两个final static的属性，而Boolean.valueof()直接返回的是定义的这两个属性，而new Boolean()却会创建新的对象。


public static final Boolean TRUE = new Boolean(true);

public static final Boolean FALSE = new Boolean(false);

2、自动拆箱和装箱

Java提供了基本数据类型的自动拆箱和装箱功能，那是不是意味着我们可以在代码中随意的使用这两个类型呢？其实理论上在代码层面是没得问题，不过在具体的性能方面还是有优化的空间啦！！！

我们来测试下性能


long start = System.currentTimeMillis();
Integer sum = 0;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);

使用Integer耗时3毫秒


long start = System.currentTimeMillis();
// 修改Integer 为 int 
int sum = 0;
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);

使用int耗时0毫秒

因此关于自动拆箱装箱的使用，我们其实也可以做适当的考虑，毕竟有时候代码性能就是一点点挤出来的嘛！！！

3、正则表达式

正则表达式我们经常用于字符串是否合法的校验，我们先来看一段简单的代码（大家有没有一眼看出问题呢？我想你肯定看出来了！！！）：


public static void main(String[] args) {

    String email = "1057301174@qq.com";
    String regex = "^([a-z0-9A-Z]+[-|\.]?)+[a-z0-9A-Z]@([a-z0-9A-Z]+(-[a-z0-9A-Z]+)?\.)+[a-zA-Z]{2,}$";

    long start = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        email.matches(regex);
    }

    System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);

}

执行这段代码的时间，一共耗时71毫秒，看似好像挺快的！

但是我们做个非常简单的优化，优化后的代码如下所示：


public static void main(String[] args) {

    String email = "1057301174@qq.com";
    String regex = "^([a-z0-9A-Z]+[-|\.]?)+[a-z0-9A-Z]@([a-z0-9A-Z]+(-[a-z0-9A-Z]+)?\.)+[a-zA-Z]{2,}$";
    Pattern pattern = Pattern.compile(regex);

    long start = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        //email.matches(regex);
        pattern.matcher(email);
    }

    System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);

}

再次执行代码，一共耗时1毫秒，快了70倍呀！！！

这是因为String.matches()方法在循环中创建时，每次都需要执行Pattern.compile(regex)，而创建Patter实例的成本很高，因为需要将正则表达式编译成一个有限状态机（ finite state machine）。这种我们经常会因为Java api提供了比较方便的方法调用而忽略了性能考究，往往不容易被发现。这个时候就需要优秀的你，去“咬文嚼字”啦！