避免创建不必要的对象

59 阅读 0 评论 39 点赞

我是靠谱客的博主健壮羊，最近开发中收集的这篇文章主要介绍避免创建不必要的对象，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

一般来说，最好能重用单个对象，而不是在每次需要的时候就创建一个相同功能的新对象。一个极端的反例：

        String s = new String("aaa");

改进后的写法：

        String s = "aaa";

这个版本只用了一个String实例，而不是每次执行的时候都创建一个新的实例。

假设你想写一个方法来确定一个字符串是否是一个有效的罗马数字。以下是使用正则表达式完成此操作时最简单方法：

    static boolean isRomanNumeral(String s) {
        return s.matches("^(?=.)M*(C[MD]|D?C{0,3})" + "(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$");
    }

这个实现的问题在于它依赖于 String.matches 方法。虽然 String.matches 是检查字符串是否与正则表达式匹配的最简单方法，但它不适合在性能临界的情况下重复使用。问题是它在内部为正则表达式创建一个 Pattern 实例，并且只使用它一次，之后它就有资格进行垃圾收集。创建 Pattern 实例是昂贵的，因为它需要将正则表达式编译成有限状态机（finite state machine）。为了提高性能，作为类初始化的一部分，将正则表达式显式编译为一个 Pattern 实例（不可变），缓存它，并在 isRomanNumeral 方法的每个调用中重复使用相同的实例：

public class RomanNumerals { 
    private static final Pattern ROMAN = Pattern.compile( "^(?=.)M*(C[MD]|D?C{0,3})" + "(X[CL]|L?X{0,3})(I[XV]|V?I{0,3})$"); 
    static boolean isRomanNumeral(String s) {
        return ROMAN.matcher(s).matches();
    } 
}

如果经常调用， isRomanNumeral 的改进版本的性能会显著提升。在我的机器上，原始版本在输入 8 个字符的字符串上需要 1.1 微秒，而改进的版本则需要 0.17 微秒，速度提高了 6.5 倍。性能上不仅有所改善，而且更明确清晰了。为不可见的 Pattern 实例创建静态 final 修饰的属性，并允许给它一个名字，这个名字比正则表达式本身更具可读性。

另一种创建多余对象的方法是自动装箱，自动装箱使得基本类型和装箱基本类型之前的差别变得模糊起来，但是并没有完全消除。考虑下面的方法，它计算所有正整数的总和。要做到这一点，程序必须使用 long 类型，因为 int 类型不足以保存所有正整数的总和：

    private static long sum() { 
        Long sum = 0L; 
        for (long i = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {
            sum += i;
        }
        return sum; 
    }

这个程序的结果是正确的，但由于写错了一个字符，运行的结果要比实际慢很多。变量 sum 被声明成了 Long 而不是 long ，这意味着程序构造了大约 231 不必要的 Long 实例（大约每次往 Long类型的 sum 变量中增加一个 long 类型构造的实例），把 sum 变量的类型由 Long 改为 long ，在我的机器上运行时间从 6.3 秒降低到 0.59 秒。这个教训很明显：优先使用基本类型而不是装箱的基本类型，也要注意无意识的自动装箱。