Android学习之——优化篇(1)

浏览数：22 / 时间：2015年06月11日

一、优化的品质

1.简练；2.可读性强；3.模块化；4.层次性；5.设计良好；6.高效；7.优雅；8.清晰。

二、常见的编程规范

1. 基本要求

· 结构清晰，简单易懂，单个函数不超过100行；目标明确，代码精简

· 尽量使用标准库函数和公共函数

· 不随意定义全局变量，尽量使用局部变量

· 使用括号，以避免二义性

2. 可读性要求

· 可读性第一，效率第二

· 保证注释与代码完全一致

· 都有文件头说明，都有函数头说明

· 定义变量时，注释能反映含义；常量定义有说明

· 处理过程每个阶段都有注释说明；典型算法亦是如此

· 使用缩进；循环，分支不超过5层

· 空白行也是一种特殊的注释；一目了然的语句不加注释

3. 结构化要求

· 禁止出现两条等价的支路；用case实现多路分支

· 避免从循环引出多个出口；函数只有一个出口

· 不要用条件赋值语句；避免不必要的分支；不要轻易用条件分支去替换逻辑表达式

4. 正确性与容错性要求

· 首先保证正确，其次才是优美

· 时刻回头检查；修改前考虑对其他程序的影响

· 变量调用前必须被初始化

· 对用户输入进行合法性检查

· 不要比较浮点数的相等，如：10.0*0.1 == 1.0

· 主动处理程序与环境状态的关系，如：打印机是否联机，文件能否逻辑锁定

· 做单元测试

5. 可重用性要求

· 重复使用的完成相对独立功能的算法或代码应抽象为公共控件或类

· 公共空间或类应考虑面向对象思想，减少外界联系，考虑独立性或封装性

三、程序性能测试

1. 计算性能

Java提供了 System.currentTimeMillis()方法，可以得到毫秒级的当前时间，通过该方法来计算执行某一段代码所消耗的时间。

我们可以通过 Java的 java.lang.reflect.Proxy 和 java.lang.reflect.InvocationHandler 利用动态代理来解决枯燥的输入System.currentTimeMillis() 来计算执行时间的问题。

可以参考该例子：http://www.iteye.com/topic/683613

2. 内存消耗

利用 Runtime 类的freeMemory() 和 totalMemory() 方法来考虑程序中的对象所消耗的虚拟机堆空间

参考链接：http://blog.csdn.net/wgw335363240/article/details/8878644

3. 启动时间

4. 可伸缩性

5. 用户察觉性能

四、初级优化

在 Java 程序中性能问题大部分原因并不在于 Java 语言，而是在程序本身。养成好的代码编写习惯非常重要。

1. 尽量指定类的 final 修饰符

带有final修饰符的类不可派生。如果指定一个类为 final ，则该类所有的方法都是 final 。Java 编译器会寻找机会内联 (inline) 所有的 final 方法。此举能使性能平均提高 50%。

2. 尽量重用对象

特别是 String 对象的使用中，出现字符串连接情况应用 StringBuffer 代替。

3. 尽量使用局部变量

调用方法时传递的参数以及在调用中创建的临时变量都保存在栈（Stack）中，速度较快。其他的都保存在堆（Heap）中，速度较慢。

4. 不要重复初始化变量

默认情况下，调用类的构造函数时，Java 会把变量初始化成确定的值，所有的对象被设置成 null，整数变量设置为 0，float 和 double 为 0.0，逻辑为 false。当一个类从另一个类派生时，尤为要注意，因为用 new 关键词创建一个对象时，构造函数链中的所有构造函数都会被自动调用。

5. Java + Oracle 的应用开发中， Java内嵌的SQL语句使用大写

6. Java 编译过程中，数据库连接、I/O 流操作要及时关闭释放

7. 对象使用完毕后，手动设置为 null

8. 在使用同步机制时，应尽量使用方法同步代替代码块同步

9. 尽量减少对变量的重复计算

如：

for(int i = 0; i< list.size(); i++){....}

应替换为：

for(int i = 0,int len = list.size(); i < len; i++){....}

10. 尽量采用 lazy loading 的策略，在需要的时候才开始创建

如：

String str = "aaa";
if(i == 1){
	list.add(str);
}

应替换为：

if(i == 1){
	String str = "aaa";
	list.add(str);
}

11. 慎用异常，异常对性能不利

抛出异常首先要创建一个新的对象。Throwable 接口的构造函数用名为 fillInStackTrace() 的本地方法，fillInStackTrace() 方法检查栈，收集调用跟踪信息。只要有异常被抛出，VM 就必要调整调用栈，因为在处理过程中创建了一个新的对象。

异常只能用于错误处理，不应该用来控制程序流程。

12. 不要再循环中使用 Try/Catch 语句，应把其放在最外层

13. StringBuffer 的使用， StringBuffer 表示了可变的、可写的字符串

StringBuffer();			//默认分配16个字符的空间
StringBuffer(int size);		//分配size个字符的空间
StringBuffer(String str);	//分配16个字符+str.length()个字符空间

你可以通过 StringBuffer 的构造函数来设定它的初始化容量，这样可以明显地提升性能。使用一个合适的容量值来初始化 StringBuffer 永远都是一个最佳的建议。

14. 合理的使用 Java 类 java.util.Vector

简单的说，一个Vector 就是一个 java.lang.Object 实例的数组。 Vector 与数组相似。考虑如下例子：

Object obj = new Object();
Vector v = new Vector(100000);
for(int i = 0; i < 100000; i++){
	v.add(0, obj);
}

除非有绝对充足的理由要求每次都把新元素插入到 Vector 的前面，否则上面的代码对性能不利。下面的代码比上面的要快好几个数量级：

Object obj = new Object();
Vector v = new Vector(100000);
for(int i = 0; i < 100000; i++){
	v.add(obj);
}

同样的规则适用于 remove() 方法。由于 Vector 中各个元素之间不能含有“空隙”，删除除最后一个元素之外的任意其他元素都导致被删除元素之后的元素向前移动。也就是说，从 Vector 删除最后一个元素要比删除第一个元素的“开销”低好几倍。

for(int i = 0;  i++; i < v.length)

改成

int size = v.size()
for(int i = 0; i++;i < size)

15. 当复制大量数据时，使用 System.arraycopy() 命令

16. 代码重构：增强代码可读性

17. 不用new 关键词创建类的实例

将对象实现 Clonewable 接口，调用它的clone() 方法。在设计模式的场合，用工厂模式创建对象，则改用 clone() 方法创建新的对象实例非常简单。下面是工厂模式的一个典型实现：

public static Credit getNewCredit(){
	return new Credit();
}

改进后的代码使用clone() 方法，如下：

private static Credit BaseCredit = new Credit();
public static Credit getNewCredit(){
	return (Credit)BaseCredit.clone();
}

上面的思路对于数组的处理同样很有用。

18. 乘法和除法

a = a * 8; b = b * 2;

改成移位操作：

a = a << 3; b = b << 1;

19. 不要讲数组申明为：public static final

20. HaspMap 的遍历效率

如下两种方法：

Map<String, String[]> paraMap = new HashMap<String, String[]>();
//第一个循环
Set<String> appFieldDefIds = paraMap.keySet();
for(String appFieldDefId : appFieldDefIds){
	String[] values = paraMap.get(appFieldDefId);
}
//第二个循环
for(Entry<String, String[]> entry : paraMap.entrySet()){
	String appFieldDefId = entry.getKey();
	String[] values = entry.getValue();
}

第一种的实现的效率明显不如第二种实现。第一种是先从 HashMap 中取得 keySet 值，第二种则是每次循环时都取值，增加了CPU要处理的任务。

按照 Map 的概念来看，将key 和 value 分开操作在这里不是个好选择

21. array 和 ArrayList 的使用

array 最高效，但容量固定且无法改变

ArrayList ：容量动态增长，但牺牲效率。

具体使用视情况而定。

22. 尽量使用 HashMap 和 ArrayList

除非必要，否则不推荐使用 HashTable，和Vector，他们由于使用同步机制，导致性能的开销。

23. StringBuffer 和 StringBuilder 的区别

java.lang.StringBuffer 线程安全的可变字符序列。一个类似于 String 的字符串缓冲区，但不能修改。

如果性能瓶颈能确定是在 StringBuffer 上，并且确定你的模块不会运行在多线程模式下，否则还是用 StringBuffer 吧。

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