原标题：阿里资深工程师教你如何优化 Java 代码！

作者 | 王超

责编 | 伍杏玲

明代王阳明先生在《传习录》谈为学之道时说：

私欲日生，如地上尘，一日不扫，便又有一层。着实用功，便见道无终穷，愈探愈深，必使精白无一毫不彻方可。

代码中的"坏味道"，如"私欲"如"灰尘"，每天都在增加，一日不去清除，便会越累越多。如果用功去清除这些"坏味道"，不仅能提高自己的编码水平，也能使代码变得"精白无一毫不彻"。这里，整理了日常工作中的一些"坏味道"，及清理方法，供大家参考。

让代码性能更高

需要 Map 的主键和取值时，应该迭代 entrySet

当循环中只需要 Map 的主键时，迭代 keySet 是正确的。但是，当需要主键和取值时，迭代 entrySet 才是更高效的做法，比先迭代 keySet 后再去 get 取值性能更佳。

反例：

Map< String, String> map = ...;

for( Stringkey : map.keySet) {

Stringvalue = map. get(key);

...

}

正例：

Map< String, String> map = ...;

for( Map.Entry< String, String> entry : map.entrySet) {

Stringkey = entry.getKey;

Stringvalue = entry.getValue;

...

}

应该使用Collection.isEmpty检测空

使用 Collection.size 来检测空逻辑上没有问题，但是使用 Collection.isEmpty使得代码更易读，并且可以获得更好的性能。任何 Collection.isEmpty 实现的时间复杂度都是 O(1) ，但是某些 Collection.size 实现的时间复杂度可能是 O(n) 。

反例：

if(collection.size == 0) {

...

}

正例：

if(collection.isEmpty) {

...

}

如果需要还需要检测 null ，可采用CollectionUtils.isEmpty(collection)和CollectionUtils.isNotEmpty(collection)。

不要把集合对象传给自己

此外，由于某些方法要求参数在执行期间保持不变，因此将集合传递给自身可能会导致异常行为。

反例：

List list= newArrayList<>;

list.add( "Hello");

list.add( "World");

if( list.containsAll( list)) { // 无意义,总是返回true

...

}

list.removeAll( list); // 性能差, 直接使用clear

集合初始化尽量指定大小

Java 的集合类用起来十分方便，但是看源码可知，集合也是有大小限制的。每次扩容的时间复杂度很有可能是 O(n) ，所以尽量指定可预知的集合大小，能减少集合的扩容次数。

反例：

int[] arr = newint[]{ 1, 2, 3};

List list= newArrayList<>;

for( inti : arr) {

list.add(i);

}

正例：

int[] arr = newint[]{ 1, 2, 3};

List list= newArrayList<>(arr.length);

for( inti : arr) {

list.add(i);

}

字符串拼接使用 StringBuilder

一般的字符串拼接在编译期 Java 会进行优化，但是在循环中字符串拼接， Java 编译期无法做到优化，所以需要使用 StringBuilder 进行替换。

反例：

Strings = "";

for( inti = 0; i < 10; i++) {

s += i;

}

正例：

Stringa = "a";

Stringb = "b";

Stringc = "c";

Strings = a + b + c; // 没问题，java编译器会进行优化

StringBuilder sb = newStringBuilder;

for( inti = 0; i < 10; i++) {

sb.append(i); // 循环中，java编译器无法进行优化，所以要手动使用StringBuilder

}

List 的随机访问

大家都知道数组和链表的区别：数组的随机访问效率更高。当调用方法获取到 List 后，如果想随机访问其中的数据，并不知道该数组内部实现是链表还是数组，怎么办呢？可以判断它是否实现* RandomAccess *接口。

正例：

// 调用别人的服务获取到list

List list= otherService.getList;

if( listinstanceofRandomAccess) {

// 内部数组实现，可以随机访问

System.out.println( list.get( list.size - 1));

} else{

// 内部可能是链表实现，随机访问效率低

}

频繁调用 Collection.contains 方法请使用 Set

在 Java 集合类库中，List 的 contains 方法普遍时间复杂度是 O(n) ，如果在代码中需要频繁调用 contains 方法查找数据，可以先将 list 转换成 HashSet 实现，将 O(n) 的时间复杂度降为 O(1) 。

反例：

ArrayList list= otherService.getList;

for( inti = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {

// 时间复杂度O(n)

list.contains(i);

}

正例：

ArrayList list= otherService.getList;

Set set= newHashSet(list);

for(inti = 0; i <= Integer.MAX_VALUE; i++) {

// 时间复杂度O(1)

set.contains(i);

}

让代码更优雅

长整型常量后添加大写 L

在使用长整型常量值时，后面需要添加 L ，必须是大写的 L ，不能是小写的 l ，小写 l 容易跟数字 1 混淆而造成误解。

反例：

longvalue= 1l;

longmax = Math.max(1L, 5);

正例：

longvalue= 1L;

longmax = Math.max( 1L, 5L);

不要使用魔法值

当你编写一段代码时，使用魔法值可能看起来很明确，但在调试时它们却不显得那么明确了。这就是为什么需要把魔法值定义为可读取常量的原因。但是，-1、0 和 1不被视为魔法值。

反例：

for(int i = 0; i < 100; i++){

...

}

if(a == 100) {

...

}

正例：

privatestaticfinalintMAX_COUNT = 100;

for( inti = 0; i < MAX_COUNT; i++){

...

}

if(count == MAX_COUNT) {

...

}

不要使用集合实现来赋值静态成员变量

对于集合类型的静态成员变量，不要使用集合实现来赋值，应该使用静态代码块赋值。

反例：

private staticMap< String, Integer> map = newHashMap< String, Integer> {

{

put( "a", 1);

put( "b", 2);

}

};

private staticList< String> list = newArrayList< String> {

{

add( "a");

add( "b");

}

};

正例：

privatestaticMap map= newHashMap<>;

static{

map.put( "a", 1);

map.put( "b", 2);

};

privatestaticList list= newArrayList<>;

static{

list.add( "a");

list.add( "b");

};

建议使用 try-with-resources 语句

Java 7 中引入了 try-with-resources 语句，该语句能保证将相关资源关闭，优于原来的 try-catch-finally 语句，并且使程序代码更安全更简洁。

反例：

privatevoidhandle(String fileName){

BufferedReader reader = null;

try{

String line;

reader = newBufferedReader(newFileReader(fileName));

while((line = reader.readLine) != null) {

...

}

} catch(Exception e) {

...

} finally{

if(reader != null) {

try{

reader.close;

} catch(IOException e) {

...

}

}

}

}

正例：

privatevoidhandle(String fileName){

try(BufferedReader reader = newBufferedReader( newFileReader(fileName))) {

String line;

while((line = reader.readLine) != null) {

...

}

} catch(Exception e) {

...

}

}

删除未使用的私有方法和字段

删除未使用的私有方法和字段，使代码更简洁更易维护。若有需要再使用，可以从历史提交中找回。

反例：

publicclassDoubleDemo1{

privateintunusedField = 100;

privatevoidunusedMethod{

...

}

publicintsum(inta, intb){

returna + b;

}

}

正例：

publicclassDoubleDemo1{

publicintsum(inta, intb){

returna + b;

}

}

删除未使用的局部变量

删除未使用的局部变量，使代码更简洁更易维护。

反例：

publicintsum(inta, intb){

intc = 100;

returna + b;

}

正例：

publicintsum(inta, intb){

returna + b;

}

删除未使用的方法参数

未使用的方法参数具有误导性，删除未使用的方法参数，使代码更简洁更易维护。但是，由于重写方法是基于父类或接口的方法定义，即便有未使用的方法参数，也是不能删除的。

反例：

publicintsum(inta, intb, intc){

returna + b;

}

正例：

publicintsum(inta, intb){

returna + b;

}

删除表达式的多余括号

对应表达式中的多余括号，有人认为有助于代码阅读，也有人认为完全没有必要。对于一个熟悉 Java 语法的人来说，表达式中的多余括号反而会让代码显得更繁琐。

反例：

return(x);

return(x + 2);

intx = (y * 3) + 1;

intm = (n * 4+ 2);

正例：

returnx;

returnx + 2;

intx = y * 3+ 1;

intm = n * 4+ 2;

工具类应该屏蔽构造函数

工具类是一堆静态字段和函数的集合，不应该被实例化。但是，Java 为每个没有明确定义构造函数的类添加了一个隐式公有构造函数。所以，为了避免 java "小白"使用有误，应该显式定义私有构造函数来屏蔽这个隐式公有构造函数。

反例：

publicclassMathUtils{

publicstaticfinaldoublePI = 3.1415926D;

publicstaticintsum(inta, intb){

returna + b;

}

}

正例：

publicclassMathUtils{

publicstaticfinaldoublePI = 3.1415926D;

privateMathUtils{}

publicstaticintsum(inta, intb){

returna + b;

}

}

删除多余的异常捕获并抛出

用 catch 语句捕获异常后，什么也不进行处理，就让异常重新抛出，这跟不捕获异常的效果一样，可以删除这块代码或添加别的处理。

反例：

privatestaticString readFile(String fileName)throwsIOException{

try(BufferedReader reader = newBufferedReader( newFileReader(fileName))) {

String line;

StringBuilder builder = newStringBuilder;

while((line = reader.readLine) != null) {

builder.append(line);

}

returnbuilder.toString;

} catch(Exception e) {

throwe;

}

}

正例：

privatestaticString readFile(String fileName)throwsIOException{

try(BufferedReader reader = newBufferedReader( newFileReader(fileName))) {

String line;

StringBuilder builder = newStringBuilder;

while((line = reader.readLine) != null) {

builder.append(line);

}

returnbuilder.toString;

}

}

公有静态常量应该通过类访问

虽然通过类的实例访问公有静态常量是允许的，但是容易让人它误认为每个类的实例都有一个公有静态常量。所以，公有静态常量应该直接通过类访问。

反例：

publicclassUser{

publicstaticfinalString CONST_NAME = "name";

...

}

User user = newUser;

String nameKey = user.CONST_NAME;

正例：

publicclassUser{

publicstaticfinalString CONST_NAME = "name";

...

}

String nameKey = User.CONST_NAME;

不要用NullPointerException判断空

空指针异常应该用代码规避(比如检测不为空)，而不是用捕获异常的方式处理。

反例：

publicString getUserName(User user) {

try{

returnuser.getName;

} catch(NullPointerException e) {

returnnull;

}

}

正例：

publicString getUserName(User user) {

if(Objects.isNull(user)) {

returnnull;

}

returnuser.getName;

}

使用String.valueOf(value)代替""+value

当要把其它对象或类型转化为字符串时，使用 String.valueOf(value) 比""+value 的效率更高。

反例：

inti = 1;

Strings = ""+ i;

正例：

inti = 1;

Strings = String.valueOf(i);

过时代码添加 @Deprecated 注解

当一段代码过时，但为了兼容又无法直接删除，不希望以后有人再使用它时，可以添加 @Deprecated 注解进行标记。在文档注释中添加 @deprecated 来进行解释，并提供可替代方案

正例：

/**

* 保存

*

* @deprecated此方法效率较低，请使用{@linknewSave}方法替换它

*/

@Deprecated

publicvoidsave{

// do something

}

让代码远离 Bug

禁止使用构造方法 BigDecimal(double)

BigDecimal(double) 存在精度损失风险，在精确计算或值比较的场景中可能会导致业务逻辑异常。

反例：

BigDecimal value= newBigDecimal( 0.1D); // 0.100000000000000005551115...

正例：

BigDecimal value= BigDecimal.valueOf( 0.1D);; // 0.1

返回空数组和空集合而不是 null

返回 null ，需要调用方强制检测 null ，否则就会抛出空指针异常。返回空数组或空集合，有效地避免了调用方因为未检测 null 而抛出空指针异常，还可以删除调用方检测 null 的语句使代码更简洁。

反例：

public staticResult[] getResults {

returnnull;

}

public staticList getResultList {

returnnull;

}

public staticMap< String, Result> getResultMap {

returnnull;

}

public staticvoidmain( String[] args) {

Result[] results = getResults;

if(results != null) {

for(Result result : results) {

...

}

}

List resultList = getResultList;

if(resultList != null) {

for(Result result : resultList) {

...

}

}

Map< String, Result> resultMap = getResultMap;

if(resultMap != null) {

for( Map.Entry< String, Result> resultEntry : resultMap) {

...

}

}

}

正例：

public staticResult[] getResults {

returnnewResult[ 0];

}

public staticList getResultList {

returnCollections.emptyList;

}

public staticMap< String, Result> getResultMap {

returnCollections.emptyMap;

}

public staticvoidmain( String[] args) {

Result[] results = getResults;

for(Result result : results) {

...

}

List resultList = getResultList;

for(Result result : resultList) {

...

}

Map< String, Result> resultMap = getResultMap;

for( Map.Entry< String, Result> resultEntry : resultMap) {

...

}

}

优先使用常量或确定值来调用 equals 方法

对象的 equals 方法容易抛空指针异常，应使用常量或确定有值的对象来调用 equals 方法。当然，使用 java.util.Objects.equals 方法是最佳实践。

反例：

publicvoidisFinished(OrderStatus status){

returnstatus. equals(OrderStatus.FINISHED); // 可能抛空指针异常

}

正例：

publicvoidisFinished(OrderStatus status){

returnOrderStatus.FINISHED. equals(status);

}

publicvoidisFinished(OrderStatus status){

returnObjects. equals(status, OrderStatus.FINISHED);

}

枚举的属性字段必须是私有不可变

枚举通常被当做常量使用，如果枚举中存在公共属性字段或设置字段方法，那么这些枚举常量的属性很容易被修改。理想情况下，枚举中的属性字段是私有的，并在私有构造函数中赋值，没有对应的 Setter 方法，最好加上 final 修饰符。

反例：

publicenumUserStatus {

DISABLED( 0, "禁用"),

ENABLED( 1, "启用");

publicintvalue;

privateString deion;

privateUserStatus(intvalue, String deion){

this. value= value;

this.deion = deion;

}

publicString getDeion(){

returndeion;

}

publicvoidsetDeion(String deion){

this.deion = deion;

}

}

正例：

publicenumUserStatus {

DISABLED( 0, "禁用"),

ENABLED( 1, "启用");

privatefinal intvalue;

privatefinal String deion;

privateUserStatus(intvalue, String deion){

this. value= value;

this.deion = deion;

}

publicintgetValue(){

returnvalue;

}

publicString getDeion(){

returndeion;

}

}

小心String.split(String regex)

字符串 String 的 split 方法，传入的分隔字符串是正则表达式！部分关键字(比如.[]| 等)需要转义

反例：

"a.ab.abc". split( "."); //结果为[]

"a|ab|abc". split( "|"); //结果为[ "a", "|", "a", "b", "|", "a", "b", "c"]

正例：

"a.ab.abc".split("."); //结果为["a", "ab", "abc"]

"a|ab|abc".split("|"); //结果为["a", "ab", "abc"]

这篇文章，可以说是从事 Java 开发的经验总结，分享出来以供大家参考。希望能帮大家避免踩坑，让代码更加高效优雅。

作者简介：王超，花名麟超，阿里巴巴高级地图技术工程师，一直从事Java研发相关工作。Github id: starcwang

声明：本文系作者投稿，版权归作者所有。

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