Java基础学习总结（59）——30 个java编程技巧

1.return 一个空的集合，而不是 null
如果一个程序返回一个没有任何值的集合，请确保一个空集合返回，而不是空元素。这样你就不用去写一大堆 ”if else" 判断null元素。

Java 的标准库设计者已经在 Collections 类中放了一个空的 List 常量 EMPTY_LIST，除此之外，还有 EMPTY_MAP, EMPTY_SET，真是贴心。2. 小心使用 String因为字符串相加或者拼接的方式都会在对象池中查找字符串是否存在，如果不存在则创建，这样在拼接的过程中会产生大量中间过程的字符串，占用内存资源。StringBuilder效率优于StringBuffer,但是StringBuffer线程安全。



另外，在实例化一个字符串对象，构造函数应该避免发生直接实例化，例如：

3. 避免不必要的对象
一个最昂贵的操作（在内存利用率）是java对象的创建。因此，建议只在必要时创建或初始化对象。下面的代码给出了一个例子：

4.Array 和ArrayList 选择ArrayList和Array是我们在实际编程中经常使用的容器，而且因为ArrayList相当于动态化的数组，所以它们之间有太多的相似，以至于我们在选择哪种来存储元素的时候，会有小小的迷惑，他们都有注解的优缺点，选择真的取决于你的真实场景。

4.1.Array 有固定大小但 ArrayList 的大小不同。由于Array 的大小是固定的，在Array 类型变量声明的时候，内存被分配。因此，Array 是非常快的。另一方面， 使用ArrayList的最大缺点就是当我们添加新的元素的时候，它是先检查内部数组的容量是否足够，如果不够，它会创建一个容量为原来数组两倍的新数组，然后将所有元素复制到新数组里，接着抛掉旧数组。这点真的很麻烦，因为每次都要这么搞，尤其是元素足够多的时候，这就真的是既影响内存又影响效率的问题，但通过单独测试它们的运行时间，发现其实差不多，最大的影响就是如果是有其他代码也需要使用到内存，那么Array依然不变，但是ArrayList就会变得慢多，相同情况下所花的时间是Array的四倍多（实际情况是远远不止）。4.2.这是添加或删除元素从ArrayList 比Array更容易。4.3.数组可以多维但ArrayList只有一个维度。4.4.ArrayList因为内部是一个数组，所以它是可以转化为数组的。4.5 两者的适用场合：List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();虽然我们想要的确实是ArrayList而不是list,但是我们知道，父类是可以获得子类的引用并且使用子类的方法，所以这样我们就能同时使用List和ArrayList的方法而不用害怕出错了。首先，一个重要的约束就是，List的声明区域一般是在main方法里（当然静态list也可以，但是我们一般使用的时候都只是当做存储元素的临时容器），而Array是可以在外部进行声明的，这时它就是全局数组。所以，单看这点，它们的使用已经有区别，如果想要保存一些在整个程序运行期间都会存在而且不变的数据，我们可以将它们放进一个全局数组里，但是如果我们单纯只是想要以数组的形式保存数据，方便我们进行查找，那么，我们就选择ArrayList。而且还有一个地方是必须知道的，就是如果我们需要对元素进行频繁的移动或删除，或者是处理的是超大量的数据，那么，使用ArrayList就真的不是一个好的选择，因为它的效率很低，使用数组进行这样的动作就很麻烦，那么，我们可以考虑选择LinkedList。

5.用try catch的时候,要加finally吗?考虑下面的代码片断

运行结果：在Finally代码块中在Finally代码块中在Finally代码块中在Finally代码块中在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块在运行代码前，它看起来像要打印 ”在Finally代码块中“ 5次。但是执行的结果只有4次。第五次打印的结果是 ”在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块“。关于 Java 虚拟机是如何编译 finally 语句块的问题，有兴趣的读者可以参考《 The JavaTM Virtual Machine Specification, Second Edition 》中 7.13 节 Compiling finally。那里详细介绍了 Java 虚拟机是如何编译 finally 语句块。实际上，Java 虚拟机会把 finally 语句块作为 subroutine（对于这个 subroutine 不知该如何翻译为好，干脆就不翻译了，免得产生歧义和误解。）直接插入到 try 语句块或者 catch 语句块的控制转移语句之前。但是，还有另外一个不可忽视的因素，那就是在执行 subroutine（也就是 finally 语句块）之前，try 或者 catch 语句块会保留其返回值到本地变量表（Local Variable Table）中。待 subroutine 执行完毕之后，再恢复保留的返回值到操作数栈中，然后通过 return 或者 throw 语句将其返回给该方法的调用者（invoker）。将上面代码修改如下:

运行结果：
在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块总结：这里就不过多的去具体分析整个过程有兴趣的朋友可找资料了解整个过程，一个小小的、看似简单的 finally 语句块背后居然隐藏了这么多玄机。看来，我们平时还是应该认真的阅读 Java 相关的基础文档，比如：Java 语言规范、Java 虚拟机规范等，很多棘手的问题都可以从中得到答案。只有真正的吃透了基础知识，才能达到运用自如的境界！1> try、catch、finally语句中，在如果try语句有return语句，则返回的之后当前try中变量此时对应的值，此后对变量做任何的修改，都不影响try中return的返回值2> 如果finally块中有return 语句，则返回try或catch中的返回语句忽略。3 >如果finally块中抛出异常，则整个try、catch、finally块中抛出异常所以使用try、catch、finally语句块中需要注意的是1> 尽量在try或者catch中使用return语句。通过finally块中达到对try或者catch返回值修改是不可行的。2 >finally块中避免使用return语句，因为finally块中如果使用return语句，会显示的消化掉try、catch块中的异常信息，屏蔽了错误的发生3 >finally块中避免再次抛出异常，否则整个包含try语句块的方法回抛出异常，并且会消化掉try、catch块中的异常6.奇数判断看看下面的代码行，并确定如果他们可以用来精确地识别一个给定的数字是否是奇数？


奇数可以被定义为被2整除余数为1的整数。表达式 num% 2 计算的是 num整除 2 时所产生的余数，因此看起来这个程序应该能够正确运转。遗憾的是，它不能；它在四分之一的时间里返回的都是错误的答案。为什么是四分之一？因为在所有的 int 数值中，有一半都是负数，而 isOdd 方法对于对所有负奇数的判断都会失败。在任何负整数上调用该方法都回返回 false ，不管该整数是偶数还是奇数。这是 Java 对取余操作符（%）的定义所产生的后果。该操作符被定义为对于所有的 int 数值 a 和所有的非零 int 数值b，都满足下面的恒等式：(a / b) * b + (a % b) == a现在进行修改如下：

使用此代码，不仅是解决了奇数的负的问题，而且这个代码也高度优化。因为，算术和逻辑运算的速度更快，比除法和乘法，结果取得了更快。
7. 单引号和双引号之间的区别

尝试运行上面的程序。这个程序演示了一个死锁。这种死锁的产生是因为两个线程都在等待其他线程所抓取的资源。他们都不在任何一个版本。从代码，似乎还“HaHa”是回来了，但它实际上返回ha169。原因是，如果使用双引号，字符串对待，但在单引号的情况下，字符自动转换为int型，进行计算。
8. 通过简单的技巧避免内存泄漏内存泄漏经常会导致软件的性能退化。因为，java自动管理内存，开发商没有太多的控制。但仍有一些标准的做法，可以用来防止内存泄漏。当查询完成时，总是释放数据库连接。
尽量使用 Finally 块。
释放存储在静态表中的实例。
9. 避免死锁死锁出现的原因有很多。避免死锁不是一句话就能解决的。通常来说，当某个同步对象在等待另一个同步对象所拥有的资源上的锁时，便会产生死锁。试着运行下下面的程序。它会告诉你什么是死锁。这个死锁是由于两个线程都在等待对方所拥有的资源，因此会产生死锁。它们会一直等待，没有谁会先放手。





运行结果：Addition Thread: 13Subtraction Thread: 7Holding First Lock...Holding Second Lock...Addition Thread: Waiting for AddLock...Subtraction Thread: Waiting for SubLock...但如果调用的顺序变一下的话，死锁的问题就解决了。将 MySubtractionThread中的线程加锁顺序调换再看看

运行结果：Addition Thread: 13Holding First Lock...Addition Thread: Waiting for AddLock...Threads: Holding Add and Sub Locks...Subtraction Thread: 7Holding Second Lock...Subtraction Thread: Waiting for SubLock...Threads: Holding Add and Sub Locks...三种用于避免死锁的技术：1>加锁顺序2>加锁时限3>死锁检测
一个更好的方案是给这些线程设置优先级，让一个（或几个）线程回退，剩下的线程就像没发生死锁一样继续保持着它们需要的锁。如果赋予这些线程的优先级是固定不变的，同一批线程总是会拥有更高的优先级。为避免这个问题，可以在死锁发生的时候设置随机的优先级。10.JAVA运行内存的设置一些java应用程序可以被高度的CPU密集型以及他们需要很多内存。这样的应用程序通常运行速度慢，因为内存高的要求。所以，我们可以在相关的配置文件中进行修改调整内存大小。Xms = 设置内存初始化的大小
Xmx = 设置最大能够使用内存的大小

XX:PermSize =初始大小，将分配给JVM的启动过程
XX:MaxPermSize = 最大尺寸可以分配JVM的启动过程
11. 如何在java时间操作有java时间两种标准方法：System.currentTimeMillis()、System.nanoTime()平时产生随机数时我们经常拿时间做种子，比如用System.currentTimeMillis的结果，但是在执行一些循环中使用了System.currentTimeMillis，那么每次的结果将会差别很小，甚至一样，因为现代的计算机运行速度很快。后来看到java中产生随机数函数以及线程池中的一些函数使用的都是System.nanoTime。>System.currentTimeMillis返回的是从1970.1.1 UTC 零点开始到现在的时间，精确到毫秒，平时我们可以根据System.currentTimeMillis来计算当前日期，星期几等，可以方便的与Date进行转换，> System.nanoTime提供相对精确的计时，但是不能用他来计算当前日期，所以在使用中，我们可以根据我们具体的目的去正确的选择他们。12. Float 和Double的选择

Data type	Bytes used	Significant figures (decimal)
Float	4	7
Double	8	15

double应该比float更好用，原因：大多数处理器需要几乎相同数量的处理时间来执行浮点和双运算的操作。在相同数量的计算时间双提供了更高的精度。13. Java的乘方运算java提供了两个方法：
Multiplication：乘法



pow(double base, double exponent)：（base的exponent次方）


math.pow只应在必要时使用，像指数是一个分数。Math.pow()方法通常慢300-600倍的速度比乘法。14. 如何处理空指针异常空指针异常在java中是很常见的。当我们尝试调用一个空对象引用的方法时，这个异常会发生。例如：

如果在上面的例子中，如果得到一个NullPointerException异常，然后学校 是null 或liststudents()null。有个好注意你可以提早将异常抛出，通过提早抛出异常（又称＂迅速失败＂），异常得以清晰又准确堆栈信息立即反映出什么出了错（提供了非法参数值），为什么出错（文件名不能为空值），以及哪里出的错，菜鸟和高手都可能犯的一个错是，在程序有能力处理异常之前就捕获它。Java编译器通过要求检查出的异常必须被捕获或抛出而间接助长了这种行为。自然而然的做法就是立即将代码用try块包装起来，并使用catch捕获异常，以免编译器报错。



付10个Java代码性能优化1、尽量指定类、方法的final修饰符
带有final修饰符的类是不可派生的。在Java核心API中，有许多应用final的例子，例如java.lang.String，整个类都是final的。为类指定final修饰符可以让类不可以被继承，为方法指定final修饰符可以让方法不可以被重写。如果指定了一个类为final，则该类所有的方法都是final的。Java编译器会寻找机会内联所有的final方法，内联对于提升Java运行效率作用重大，具体参见Java运行期优化。此举能够使性能平均提高50%。
2、尽量减少对变量的重复计算
明确一个概念，对方法的调用，即使方法中只有一句语句，也是有消耗的，包括创建栈帧、调用方法时保护现场、调用方法完毕时恢复现场等。所以例如下面的操作：
for (int i = 0; i < list.size(); i++){...}
建议替换为：
for (int i = 0, int length = list.size(); i < length; i++){...}
这样，在list.size()很大的时候，就减少了很多的消耗
3、尽量采用懒加载的策略，即在需要的时候才创建
例如：
String str = "aaa";
if (i == 1){
list.add(str);
}
建议替换为：
if (i == 1){
String str = "aaa";
list.add(str);
}
4、乘法和除法使用移位操作
例如：
for (val = 0; val < 100000; val += 5){
a = val * 8;
b = val / 2;
}
用移位操作可以极大地提高性能，因为在计算机底层，对位的操作是最方便、最快的，因此建议修改为：
for (val = 0; val < 100000; val += 5){
a = val << 3;
b = val >> 1;
}
移位操作虽然快，但是可能会使代码不太好理解，因此最好加上相应的注释。
5、尽量在合适的场合使用单例
使用单例可以减轻加载的负担、缩短加载的时间、提高加载的效率，但并不是所有地方都适用于单例，简单来说，单例主要适用于以下三个方面：
（1）控制资源的使用，通过线程同步来控制资源的并发访问
（2）控制实例的产生，以达到节约资源的目的
（3）控制数据的共享，在不建立直接关联的条件下，让多个不相关的进程或线程之间实现通信
6、尽量避免随意使用静态变量
要知道，当某个对象被定义为static的变量所引用，那么gc通常是不会回收这个对象所占有的堆内存的，如：
public class A{
private static B b = new B();
}
此时静态变量b的生命周期与A类相同，如果A类不被卸载，那么引用B指向的B对象会常驻内存，直到程序终止
7、使用带缓冲的输入输出流进行IO操作
带缓冲的输入输出流，即BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream，这可以极大地提升IO效率
8、字符串变量和字符串常量equals的时候将字符串常量写在前面
这是一个比较常见的小技巧了，如果有以下代码：
String str = "123";
if (str.equals("123")) {...}
建议修改为：
String str = "123";
if ("123".equals(str)){...}
这么做主要是可以避免空指针异常
9、把一个基本数据类型转为字符串，基本数据类型.toString()是最快的方式、String.valueOf(数据)次之、数据+””最慢
1、String.valueOf()方法底层调用了Integer.toString()方法，但是会在调用前做空判断
2、Integer.toString()方法就不说了，直接调用了
3、i + “”底层使用了StringBuilder实现，先用append方法拼接，再用toString()方法获取字符串
10、使用最有效率的方式去遍历Map
遍历Map的方式有很多，通常场景下我们需要的是遍历Map中的Key和Value，那么推荐使用的、效率最高的方式是：
public static void main(String[] args){
HashMap<String, String> hm = new HashMap<String, String>();
hm.put("111", "222");
Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = hm.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String, String>> iter = entrySet.iterator();
while (iter.hasNext()){
Map.Entry<String, String> entry = iter.next();
System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}
}