知识大全为JAVA性能而设计(2)

Posted 2022-07-18 知

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　　作者 eclipse 　　　　为性能而设计第二部分: 减少对象创建[/b]　　　　From Java World 　　　　[b]在设计 Java 类的时候避免性能上的冒险[/b]　　　　[b][u]概要[/u][/b]　　　　许多通常的 Java 性能问题都起源于在设计过程早期中的类设计的思想早在许多开发者　　开始考虑性能问题之前在这个系列中 Brian Goetz 讨论了通常的 Java 性能上的冒险　　以及怎么在设计时候避免它们在第二部分他讨论了减少临时对象创建的一些技术　　( 字)　　　　By Brian Goetz　　　　翻译 by SuperMMX　　　　阅读整个为性能而设计系列:　　　　第一部分: 接口事宜　　第二部分: 减少对象创建　　第三部分: 远程接口 (March )　　　　虽然许多程序员把性能管理一直推迟到开发过程的最后性能考虑应该从第一天起就和设　　计周期结合在一起这个系列探索一些早期的设计思想能够极大影响应用程序性能的方法　　在这篇文章里我继续探索大量临时对象创建的问题并且提供一些避免它们的一些技术　　　　临时对象就是一些生命周期比较短的对象一般用于保存其他数据而再没有其他用途程　　序员一般用临时变量向一个方法传递数据或者从一个方法返回数据第一部分探讨了临时　　对象是怎样给一个程序的性能带来负面的冲击以及一些类接口的设计思想怎样提供了临　　时对象的创建避免了那些接口的创建你就能极大地减少那些影响你的程序性能的临时　　对象创建的需求　　　　[b][u]只是对 String 说不吗?[/u][/b]　　　　当它要创建临时变量时 String 类是最大的罪人中的一个为了演示在第一部分我写了　　一个正规表达式匹配的例子通过和一个类似的但是经过仔细设计的接口相比较演示了　　看起来无害的接口是怎样引起大量对象的创建而慢上几倍这里是原来的和好一些的类　　的接口:　　　　BadRegExpMatcher　　　　[code]　　public class BadRegExpMatcher 　　 public BadRegExpMatcher(String regExp);　　 /** Attempts to match the specified regular expression against the input　　 text returning the matched text if possible or null if not */　　 public String match(String inputText);　　　　[/code]　　　　BetterRegExpMatcher　　　　[code]　　class BetterRegExpMatcher 　　 public BetterRegExpMatcher( );　　 /** Provide matchers for multiple formats of input String 　　 character array and subset of character array Return if no　　 match was made; return offset of match start if a match was　　 made */　　 public int match(String inputText);　　 public int match(char[] inputText);　　 public int match(char[] inputText int offset int length);　　 /** If a match was made returns the length of the match; beeen　　 the offset and the length the caller should be able to　　 reconstruct the match text from the offset and length */　　 public int getMatchLength();　　 /** Convenience routine to get the match string in the event the　　 caller happens to wants a String */　　 public String getMatchText();　　　　[/code]　　　　大量使用 BadREgExpMatcher 的程序比使用 BtterRegExpMatcher 的要慢好多首先　　调用者不得不创建一个 String 传入 match() 接着 match() 又创建了一个 String 来　　返回匹配的文本结果是每次调用都有两个对象创建看起来不多但是如果要经常调用　　match() 这些对象创建带给性能的代价就太打了 BadRegExpMatcher 的性能问题不是在　　它的实现中而是它的接口; 象它定义的接口没有办法避免一些临时变量的创建　　　　BetterRegExpMatcher 的 match() 用原类型(整数和字符数组)代替了 String 对象; 不需　　要创建中间对象来在调用者和 match() 之间传递信息　　　　既然在设计时候避免性能问题要比写完整个系统以后再修改要容易一些你应该注意你的　　类中控制对象创建的方法在 RegExpMatcher 的例子中它的方法要求和返回 String 　　对象就应该为潜在的性能冒险提个警告信号因为 String 类是不可变的除了最常用　　以外所有的 String 参数在每次调用处理函数时都需要创建一个新的 String 　　　　[b][u]不可变性对于性能来说是否很坏?[/u][/b]　　　　因为 String 经常和大量的对象创建联系在一起一般来说归咎于它的不可变性许多　　程序员认为不可变的对象与生俱来对性能没有好处但是事实多少会更复杂一些实　　际上不可变性有时候提供了性能上的优势可变性的对象有时候导致性能问题不管可　　变性对性能来说有帮助或者有害依赖于对象是怎么使用的　　　　程序经常处理和修改文本字符串和不可变性非常不匹配每次你想处理一个 String 　　想查找和解析出前缀或者子串变小写或者大写或者把两个字符串合并你必须创建　　一个新的 String 对象 (在合并的情况下编译器也会隐藏地创建一个 StringBuffer() 　　对象)　　　　另一个方面一个不可变的对象的一个引用可以自由共享而不用担心被引用的对象要被　　修改这个比可变对象提供性能优势就象下一节例子所说的　　　　[b][u]可变的对象有它们自己的临时对象问题 [/u][/b]　　　　在 RegExpMatcher 的例子中你看见了当一个方法返回一个 String 类型时它通常　　需要新建一个 String 对象 BadRegExpMatcher 的一个问题就是 match() 返回一个对　　象而不是一个原类型但是只因为一个方法返回一个对象不意味着必须有一个新对　　象创建考虑一下 java awt 中的几何类象 Point 和 Rectangle 一个 Rectangle　　只是四个整数(x y 宽度长度)的容器 AWT Component 类存储组件的位置通过　　getBounds()作为一个Rectangle 返回　　　　[code]　　public class Component 　　　　 public Rectangle getBounds();　　　　[/code]　　　　在上面的例子中 getBounds() 只是一个存储元它只使一些 Component 内部的一　　些状态信息可用 getBounds() 需要创建它返回的 Rectangle 吗? 可能考虑一下下面　　getBounds() 可能的实现　　　　[code]　　public class Component 　　　　 protected Rectangle myBounds;　　 public Rectangle getBounds() return myBounds; 　　　　[/code]　　　　当一个调用者调用上面例子中的 getBounds() 没有新对象创建因为组件已经知道它　　在哪里所以 getBounds() 效率很高但是 Rectangle 的可变性又有了其他问题当　　一个调用者运行一下程序会发生什么呢?　　　　[code]　　 Rectangle r = ponent getBounds();　　　　 r height *= ;　　[/code]　　　　因为 Rectangle 是可变的它在 Component 不知道的情况下使 Component 移动对象　　AWT 这样的 GUI 工具箱来说这是个灾难因为当一个组件移动以后屏幕需要重绘　　件监听器需要被通知等等所以上面的实现 Component getBounds() 的代码看起来很　　危险一个安全一点的实现就象下面这样:　　　　[code]　　 public Rectangle getBounds() 　　 return new Rectangle(myBounds x myBounds y 　　 myBounds height myBounds width);　　　　[/code]　　　　但是现在每一个 getBounds() 的调用都创建一个新对象就象 RegExpMatcher 一样　　实际上下面的代码片段创建了个临时对象:　　　　[code]　　 int x = ponent getBounds() x;　　 int y = ponent getBounds() y;　　 int h = ponent getBounds() height;　　 int w = ponent getBounds() width;　　[/code]　　　　在 String 的情况中对象创建是必要的因为 String 是不可变的但在这个例子中　　对象的创建也是必要的因为 Rectangle 是可变的我们使用 String 避免了这个问题　　在我们的接口中没有使用对象虽然在 RegExpMatcher 的情况下很好这个方法不总是　　可行的或者是希望的幸运的是你可以在实际类的时候可以使用一些技巧来免除太多　　小对象的问题而不是完全避免小对象　　　　[b][u]减少对象的技巧 : 加上好的存取函数[/u][/b]　　　　在 Swing 工具箱的初始版本中对象小对象的临时创建象 Point Rectangle 和 Dimension　　极大地阻碍了性能把它们放在一个 Point 或者 Rectangle 中来一次返回多个值看起　　来更有效实际上对象的创建比多个方法调用代价更高在 Swing 的最后发布之前通　　过给 Component 和其他一些类加一些新的存取方法问题就简单地解决了就象下面这样:　　　　[code]　　 public int getX() return myBounds x; 　　 public int getY() return myBounds y; 　　 public int getHeight() cha138/Article/program/Java/gj/201311/27468

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