# 七行代碼的九種性能優化方法 原題如下,如下代碼用于拼接字符串，試找出所有9種性能優化方法 ```java public String buildProvince(List<Org> orgs){ StringBuilder sb = new StringBuilder(); for(Org org:orgs){ if(sb.length()!=0){ sb.append(",") } sb.append(org.getProvinceId()); } return sb.toString(); } ``` > 所有優化方法實現在 https://gitee.com/xiandafu/java-performance/tree/master/helloworld，優化的JMH測試結果也在例子的comment里 > > 這個例子的9種優化方法，在本書里均有介紹 ## 1 檢查是否為空 提前檢測參數，盡早返回可能的結果. ```java public static String buildProvinceWithEmptyCheck(List<Org> orgs){ //檢測是否為空 if(orgs.isEmpty()){ return ""; } ....... } ``` ## 2 檢測集合只有一個 如果集合只有一個，則只需要做特殊處理 ```java public static String buildProvinceWithSizeCheck(List<Org> orgs){ //如果只包含一個元素 if(orgs.size()==1){ return String.valueOf(orgs.get(0).getProvinceId()); } ....... } ``` Java的String的split方法，就是對正則表達式判斷，如果長度為1，則不采用正則表達式解析字符串，從而提供系統性能 ## 3 采用subString ```java public static String buildProvinceWithSubString(List<Org> orgs){ StringBuilder sb = new StringBuilder(); for(Org org:orgs){ sb.append(org.getProvinceId()).append(","); } //去掉最后一個逗號 return sb.substring(0,sb.length()); } ``` 這樣，避免了每次循環中的使用if來判斷。（注意，這里假定orgs是有值的) ## 4 使用char拼接 ```java public static String buildProvinceWithChar(List<Org> orgs){ StringBuilder sb = new StringBuilder(); for(Org org:orgs){ //使用char 代替String sb.append(org.getProvinceId()).append(','); } sb.setLength(sb.length()-1); return sb.toString(); } ``` 通過StringBuilder源碼，可以看到append(char)效率比append(String)要高多了 ## 5 預先估計StringBuilder容量 對集合，StringBuilder等預先估計一個容量，避免容量再次增長帶來的性能影響 ```java public static String buildProvinceWithInitCapacity(List<Org> orgs){ //假設省Id不超過2位，初始化一個大小 StringBuilder sb = new StringBuilder(orgs.size()*3); ....... } ``` ## 6 采用StringBuffer StringBuffer并不比StringBuilder慢 ```java public static String buildProvinceWithStringBuffer(List<Org> orgs){ //StringBuffer StringBuffer sb = new StringBuffer(); ........ return sb.toString(); } ``` 一方面虛擬機有鎖逃逸優化，避免了Synchronized 帶來的性能影響，另外，StringBuffer的toString方法實現比較特別，它的實現如下 ```java @Override public synchronized String toString() { return new String(toStringCache, true); } ``` 也就是用StringBuffer構造String的時候，復用了StringBuffer的char[], 對比StringBuilder，則采用更安全的方式，構造String的時候重新復制了一份。 ## 7 provinceId提前轉為字符串 int轉為字符串實際上相當耗時，可以提前轉化,這也是所有優化方式里最明顯的的一種 ```java public static String buildProvinceWithCacheData(List<Org> orgs){ StringBuilder sb = new StringBuilder(); for(Org org:orgs){ //使用預先初始化好的chars char[] chars = strProvince[org.getProvinceId()]; sb.append(chars).append(','); } sb.setLength(sb.length()-1); return sb.toString(); } static char[][] strProvince; static{ strProvince = new char[31][]; for(int i=0;i<31;i++){ strProvince[i] = String.valueOf(i).toCharArray(); } } ``` 再Java源碼里，int裝箱成Integer，也采用預先初始化了一部分Integer數據，以提高性能 ## 8 緩存StringBuilder 如果每次調用都需要構建一個StringBuilder，可以放到ThreadLocal里緩存起來，也有較好的性能 ```java public static String buildProvinceWithCache(List<Org> orgs){ StringBuilder sb = local.get(); for(Org org:orgs){ if(sb.length()!=0){ sb.append(","); } sb.append(org.getProvinceId()); } String str = sb.toString(); sb.setLength(0); return str; } static ThreadLocal<StringBuilder> local = ThreadLocal.withInitial((Supplier) () -> new StringBuilder()); ``` 在Java源碼里，FloatingDecimal，用于講Double轉化String，也是采用了類似機制。 Jackson，FastJSON等高速序列化工具，也會提供可復用的輸出緩存區。如Jackson使用了BufferRecycler ## 9 循環展開 其他語言都有循環展開作為性能優化，Java也有此效果,這里僅僅作為演示例子，在此場景不具備實際用途 ```java /** * 如果預先知道容量，比如能整除4，可以減少循環判斷 * @param orgs * @return */ public static String buildProvinceWithLoop(List<Org> orgs){ StringBuilder sb = new StringBuilder(); int count = orgs.size()/4; int i=0; for(;i<count;i++){ sb.append(orgs.get(i).getProvinceId()).append(","); sb.append(orgs.get(i+1).getProvinceId()).append(","); sb.append(orgs.get(i+2).getProvinceId()).append(","); sb.append(orgs.get(i+3).getProvinceId()).append(","); } //去掉最后一個逗號 sb.setLength(sb.length()-1); return sb.toString(); } ```