Java代码优化--尽可能地使用stack(栈)变量(方法内部的局部变量)
2016-03-14 10:53
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Java程序包含了大量的对象,我们需要了解它们是从哪里被访问的,变量存储于何处对程序的性能有显著的影响--尤其是某些需要被频繁访问的变量。
我们写一个Java类,在其内部方法中定义的局部变量或对象是存储在stack(堆栈)中的,且JVM是一种stack-based的,因此访问和操纵stack中的数据时性能最佳。而Java类的instance变量(这个类的field)和static变量是在constant pool(常量池)中存储和得到访问的。constant pool中保存了所有的符号引用(symbolic references),指向所有型别(types)、值域(field),以及每个型别所使用的所有函数(mothods)。访问instance和static变量时,由于它们存放于constant pool中,所以JVM需要使用更多更耗时的操作码(分析程序生成的bytecode可以看出来)来访问它们。
下面给出一段代码示例,对比后说明怎么尽可能地使用stack变量:
经测试,发现运行instanceAccess()和staticAccess()方法的时间大约相同,但却比运行stackAccess()方法慢了2~3倍。因此我们对instanceAccess()、staticAccess()两个方法的代码作以下调整,以得到更快的性能:
改善之处就是将instance和static变量放到循环之外,而用一个stack变量来完成多次局部运算,最后再将这个stack变量的值传回instance或static变量,从而提高了代码的性能。
我们写一个Java类,在其内部方法中定义的局部变量或对象是存储在stack(堆栈)中的,且JVM是一种stack-based的,因此访问和操纵stack中的数据时性能最佳。而Java类的instance变量(这个类的field)和static变量是在constant pool(常量池)中存储和得到访问的。constant pool中保存了所有的符号引用(symbolic references),指向所有型别(types)、值域(field),以及每个型别所使用的所有函数(mothods)。访问instance和static变量时,由于它们存放于constant pool中,所以JVM需要使用更多更耗时的操作码(分析程序生成的bytecode可以看出来)来访问它们。
下面给出一段代码示例,对比后说明怎么尽可能地使用stack变量:
package test; public class StackVars { private int x; // instance变量 private static int staticX; //static 变量 public void stackAccess(int val) { //访问和操作stack变量j int j = 0; for (int i = 0; i < val; i++) { j += 1; } } public void instanceAccess(int val) {//访问和操作instance变量x for (int i = 0; i < val; i++) { x += 1; } } public void staticAccess(int val) {//访问和操作static变量staticX for (int i = 0; i < val; i++) { staticX += 1; } } }
经测试,发现运行instanceAccess()和staticAccess()方法的时间大约相同,但却比运行stackAccess()方法慢了2~3倍。因此我们对instanceAccess()、staticAccess()两个方法的代码作以下调整,以得到更快的性能:
public void instanceAccess(int val) {//访问和操作instance变量x int tempX=x; for (int i = 0; i < val; i++) { tempX += 1; } x=tempX; } public void staticAccess(int val) {//访问和操作static变量staticX int tempStaticX=staticX; for (int i = 0; i < val; i++) { tempStaticX += 1; } staticX=tempStaticX; }
改善之处就是将instance和static变量放到循环之外,而用一个stack变量来完成多次局部运算,最后再将这个stack变量的值传回instance或static变量,从而提高了代码的性能。
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