JAVA 中如何实现代码优化（技巧讲解）

1.用 String.format 拼接字符串

不知道你有没有拼接过字符串，特别是那种有多个参数，字符串比较长的情况。

比如现在有个需求：要用 get 请求调用第三方接口，url 后需要拼接多个参数。

以前我们的请求地址是这样拼接的：

String url = "http://susan.sc.cn?userName="+userName+"&age="+age+"&address="+address+"&sex="+sex+"&roledId="+roleId;

复制代码

字符串使用+号拼接，非常容易出错。

后面优化了一下，改为使用StringBuilder拼接字符串：

StringBuilder urlBuilder = new StringBuilder("http://susan.sc.cn?");urlBuilder.append("userName=").append(userName).append("&age=").append(age).append("&address=").append(address).append("&sex=").append(sex).append("&roledId=").append(roledId);

复制代码

代码优化之后，稍微直观点。

但还是看起来比较别扭。

这时可以使用String.format方法优化：

String requestUrl = "http://susan.sc.cn?userName=%s&age=%s&address=%s&sex=%s&roledId=%s";String url = String.format(requestUrl,userName,age,address,sex,roledId);

复制代码

代码的可读性，一下子提升了很多。

我们平常可以使用String.format方法拼接 url 请求参数，日志打印等字符串。

但不建议在 for 循环中用它拼接字符串，因为它的执行效率，比使用+号拼接字符串，或者使用 StringBuilder 拼接字符串都要慢一些。

2.创建可缓冲的 IO 流

IO流想必大家都使用得比较多，我们经常需要把数据写入某个文件，或者从某个文件中读取数据到内存中，甚至还有可能把文件 a，从目录 b，复制到目录 c 下等。

JDK 给我们提供了非常丰富的 API，可以去操作 IO 流。

例如：

public class IoTest1 {    public static void main(String[] args) {        FileInputStream fis = null;        FileOutputStream fos = null;        try {            File srcFile = new File("/Users/dv_susan/Documents/workspace/jump/src/main/java/com/sue/jump/service/test1/1.txt");            File destFile = new File("/Users/dv_susan/Documents/workspace/jump/src/main/java/com/sue/jump/service/test1/2.txt");            fis = new FileInputStream(srcFile);            fos = new FileOutputStream(destFile);            int len;            while ((len = fis.read()) != -1) {                fos.write(len);            }            fos.flush();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                if (fos != null) {                    fos.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }            try {                if (fis != null) {                    fis.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

复制代码

这个例子主要的功能，是将 1.txt 文件中的内容复制到 2.txt 文件中。这例子使用普通的 IO 流从功能的角度来说，也能满足需求，但性能却不太好。

因为这个例子中，从 1.txt 文件中读一个字节的数据，就会马上写入 2.txt 文件中，需要非常频繁的读写文件。

优化：

public class IoTest {    public static void main(String[] args) {        BufferedInputStream bis = null;        BufferedOutputStream bos = null;        FileInputStream fis = null;        FileOutputStream fos = null;        try {            File srcFile = new File("/Users/dv_susan/Documents/workspace/jump/src/main/java/com/sue/jump/service/test1/1.txt");            File destFile = new File("/Users/dv_susan/Documents/workspace/jump/src/main/java/com/sue/jump/service/test1/2.txt");            fis = new FileInputStream(srcFile);            fos = new FileOutputStream(destFile);            bis = new BufferedInputStream(fis);            bos = new BufferedOutputStream(fos);            byte[] buffer = new byte[1024];            int len;            while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {                bos.write(buffer, 0, len);            }            bos.flush();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                if (bos != null) {                    bos.close();                }                if (fos != null) {                    fos.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }            try {                if (bis != null) {                    bis.close();                }                if (fis != null) {                    fis.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

复制代码

这个例子使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream创建了可缓冲的输入输出流。

最关键的地方是定义了一个 buffer 字节数组，把从 1.txt 文件中读取的数据临时保存起来，后面再把该 buffer 字节数组的数据，一次性批量写入到 2.txt 中。

这样做的好处是，减少了读写文件的次数，而我们都知道读写文件是非常耗时的操作。也就是说使用可缓存的输入输出流，可以提升 IO 的性能，特别是遇到文件非常大时，效率会得到显著提升。

3.减少循环次数

在我们日常开发中，循环遍历集合是必不可少的操作。

但如果循环层级比较深，循环中套循环，可能会影响代码的执行效率。

反例：

for(User user: userList) {   for(Role role: roleList) {      if(user.getRoleId().equals(role.getId())) {         user.setRoleName(role.getName());      }   }}

复制代码

这个例子中有两层循环，如果 userList 和 roleList 数据比较多的话，需要循环遍历很多次，才能获取我们所需要的数据，非常消耗 cpu 资源。

正例：

Map<Long, List<Role>> roleMap = roleList.stream().collect(Collectors.groupingBy(Role::getId));for (User user : userList) {    List<Role> roles = roleMap.get(user.getRoleId());    if(CollectionUtils.isNotEmpty(roles)) {        user.setRoleName(roles.get(0).getName());    }}

复制代码

减少循环次数，最简单的办法是，把第二层循环的集合变成map，这样可以直接通过key，获取想要的value数据。

虽说 map 的 key 存在hash冲突的情况，但遍历存放数据的链表或者红黑树的时间复杂度，比遍历整个 list 集合要小很多。

4.用完资源记得及时关闭

在我们日常开发中，可能经常访问资源，比如：获取数据库连接，读取文件等。

我们以获取数据库连接为例。

反例：

//1. 加载驱动类Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//2. 创建连接Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql//localhost:3306/db?allowMultiQueries=true&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8","root","123456");//3.编写sqlString sql ="select * from user";//4.创建PreparedStatementPreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql);//5.获取查询结果ResultSet rs = pstmt.execteQuery();while(rs.next()){   int id = rs.getInt("id");   String name = rs.getString("name");}

复制代码

上面这段代码可以正常运行，但却犯了一个很大的错误，即：ResultSet、PreparedStatement 和 Connection 对象的资源，使用完之后，没有关闭。

我们都知道，数据库连接是非常宝贵的资源。我们不可能一直创建连接，并且用完之后，也不回收，白白浪费数据库资源。

正例：

//1. 加载驱动类Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
Connection connection = null;PreparedStatement pstmt = null;ResultSet rs = null;try {    //2. 创建连接    connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql//localhost:3306/db?allowMultiQueries=true&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8","root","123456");    //3.编写sql    String sql ="select * from user";    //4.创建PreparedStatement    pstmt = conn.prepareStatement(sql);    //5.获取查询结果    rs = pstmt.execteQuery();    while(rs.next()){       int id = rs.getInt("id");       String name = rs.getString("name");    }} catch(Exception e) {  log.error(e.getMessage(),e);} finally {   if(rs != null) {      rs.close();   }      if(pstmt != null) {      pstmt.close();   }      if(connection != null) {      connection.close();   }}

复制代码

这个例子中，无论是 ResultSet，或者 PreparedStatement，还是 Connection 对象，使用完之后，都会调用close方法关闭资源。

在这里温馨提醒一句：ResultSet，或者 PreparedStatement，还是 Connection 对象，这三者关闭资源的顺序不能反了，不然可能会出现异常。

5.使用池技术

我们都知道，从数据库查数据，首先要连接数据库，获取Connection资源。

想让程序多线程执行，需要使用Thread类创建线程，线程也是一种资源。

通常一次数据库操作的过程是这样的：

1. 创建连接

2. 进行数据库操作

3. 关闭连接

而创建连接和关闭连接，是非常耗时的操作，创建连接需要同时会创建一些资源，关闭连接时，需要回收那些资源。

如果用户的每一次数据库请求，程序都都需要去创建连接和关闭连接的话，可能会浪费大量的时间。

此外，可能会导致数据库连接过多。

我们都知道数据库的最大连接数是有限的，以 mysql 为例，最大连接数是：100，不过可以通过参数调整这个数量。

如果用户请求的连接数超过最大连接数，就会报：too many connections异常。如果有新的请求过来，会发现数据库变得不可用。

这时可以通过命令：

show variables like max_connections

复制代码

查看最大连接数。

然后通过命令：

set GLOBAL max_connections=1000

复制代码

手动修改最大连接数。

这种做法只能暂时缓解问题，不是一个好的方案，无法从根本上解决问题。

最大的问题是：数据库连接数可以无限增长，不受控制。

这时我们可以使用数据库连接池。

目前 Java 开源的数据库连接池有：

• DBCP：是一个依赖 Jakarta commons-pool 对象池机制的数据库连接池。

• C3P0：是一个开放源代码的 JDBC 连接池，它在 lib 目录中与 Hibernate 一起发布，包括了实现 jdbc3 和 jdbc2 扩展规范说明的 Connection 和 Statement 池的 DataSources 对象。

• Druid：阿里的 Druid，不仅是一个数据库连接池，还包含一个 ProxyDriver、一系列内置的 JDBC 组件库、一个 SQL Parser。

• Proxool：是一个 Java SQL Driver 驱动程序，它提供了对选择的其它类型的驱动程序的连接池封装，可以非常简单的移植到已有代码中。

目前用的最多的数据库连接池是:Druid。