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Java程序員應(yīng)知道的十條Java優(yōu)化策略，讓你的系統(tǒng)健步如飛

1、使用StringBuilder（技術(shù)文）

StingBuilder 應(yīng)該是在我們的Java代碼中默認(rèn)使用的，應(yīng)該避免使用 + 操作符?；蛟S你會(huì)對(duì) StringBuilder 的語(yǔ)法糖（syntax sugar）持有不同意見(jiàn)，比如：

超過(guò)10年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)領(lǐng)先，服務(wù)至上的經(jīng)營(yíng)模式，全靠網(wǎng)絡(luò)和口碑獲得客戶，為自己降低成本，也就是為客戶降低成本。到目前業(yè)務(wù)范圍包括了：成都網(wǎng)站制作、網(wǎng)站建設(shè)，成都網(wǎng)站推廣，成都網(wǎng)站優(yōu)化，整體網(wǎng)絡(luò)托管，成都微信小程序，微信開(kāi)發(fā)，成都APP應(yīng)用開(kāi)發(fā)，同時(shí)也可以讓客戶的網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)和我們一樣獲得訂單和生意！

  
  
  
  
   
   
   
   String x = "a" + args.length + "b";

將會(huì)被編譯為：

  
  
  
  
   
   
   
   0 new java.lang.StringBuilder [16] 
   
   
   
    
   
   
   
   3 dup 
   
   
   
    
   
   
   
   4 ldc  [18] 
   
   
   
    
   
   
   
   6 invokespecial java.lang.StringBuilder(java.lang.String) [20] 
   
   
   
    
   
   
   
   9 aload_0 [args] 
   
   
   
    
   
   
   
   10 arraylength 
   
   
   
    
   
   
   
   11 invokevirtual java.lang.StringBuilder.append(int) : java.lang.StringBuilder [23] 
   
   
   
    
   
   
   
   14 ldc  [27] 
   
   
   
    
   
   
   
   16 invokevirtual java.lang.StringBuilder.append(java.lang.String) : java.lang.StringBuilder [29] 
   
   
   
    
   
   
   
   19 invokevirtual java.lang.StringBuilder.toString() : java.lang.String [32] 
   
   
   
    
   
   
   
   22 astore_1 [x]

但究竟發(fā)生了什么？接下來(lái)是否需要用下面的部分來(lái)對(duì) String 進(jìn)行改善呢？

  
  
  
  
   
   
   
   String x = "a" + args.length + "b"; 
   
   
   
    
   
   
   
   if (args.length == 1) 
   
   
   
    
   
   
   
   xx = x + args[0];

現(xiàn)在使用到了第二個(gè) StringBuilder，這個(gè) StringBuilder 不會(huì)消耗堆中額外的內(nèi)存，但卻給 GC 帶來(lái)了壓力。

  
  
  
  
   
   
   
   StringBuilder x = new StringBuilder("a"); 
   
   
   
    
   
   
   
   x.append(args.length); 
   
   
   
    
   
   
   
   x.append("b"); 
   
   
   
    
   
   
   
   if (args.length == 1); 
   
   
   
    
   
   
   
   x.append(args[0]);

小結(jié)

在上面的樣例中，如果你是依靠Java編譯器來(lái)隱式生成實(shí)例的話，那么編譯的效果幾乎和是否使用了 StringBuilder 實(shí)例毫無(wú)關(guān)系。請(qǐng)記住：在 N.O.P.E 分支中，每次CPU的循環(huán)的時(shí)間到白白的耗費(fèi)在GC或者為 StringBuilder 分配默認(rèn)空間上了，我們是在浪費(fèi) N x O x P 時(shí)間。

一般來(lái)說(shuō)，使用 StringBuilder 的效果要優(yōu)于使用 + 操作符。如果可能的話請(qǐng)?jiān)谛枰缍鄠€(gè)方法傳遞引用的情況下選擇 StringBuilder，因?yàn)?String 要消耗額外的資源。JOOQ在生成復(fù)雜的SQL語(yǔ)句便使用了這樣的方式。在整個(gè)抽象語(yǔ)法樹(shù)（AST Abstract Syntax Tree）SQL傳遞過(guò)程中僅使用了一個(gè) StringBuilder 。

更加悲劇的是，如果你仍在使用 StringBuffer 的話，那么用 StringBuilder 代替 StringBuffer 吧，畢竟需要同步字符串的情況真的不多。

2、避免使用正則表達(dá)式（好技術(shù)文）

正則表達(dá)式給人的印象是快捷簡(jiǎn)便。但是在 N.O.P.E 分支中使用正則表達(dá)式將是最糟糕的決定。如果萬(wàn)不得已非要在計(jì)算密集型代碼中使用正則表達(dá)式的話，至少要將 Pattern 緩存下來(lái)，避免反復(fù)編譯Pattern。

  
  
  
  
   
   
   
   static final Pattern HEAVY_REGEX = 
   
   
   
    
   
   
   
   Pattern.compile("(((X)*Y)*Z)*");

如果僅使用到了如下這樣簡(jiǎn)單的正則表達(dá)式的話：

  
  
  
  
   
   
   
   String[] parts = ipAddress.split("\.");

這是最好還是用普通的 char[] 數(shù)組或者是基于索引的操作。比如下面這段可讀性比較差的代碼其實(shí)起到了相同的作用。

  
  
  
  
   
   
   
   int length = ipAddress.length(); 
   
   
   
    
   
   
   
   int offset = 0; 
   
   
   
    
   
   
   
   int part = 0; 
   
   
   
    
   
   
   
   for (int i = 0; i < length; i++) { 
   
   
   
    
   
   
   
   if (i == length - 1 || 
   
   
   
    
   
   
   
   ipAddress.charAt(i + 1) == '.') { 
   
   
   
    
   
   
   
   parts[part] = 
   
   
   
    
   
   
   
   ipAddress.substring(offset, i + 1); 
   
   
   
    
   
   
   
   part++; 
   
   
   
    
   
   
   
   offset = i + 2; 
   
   
   
    
   
   
   
   } 
   
   
   
    
   
   
   
   }

上面的代碼同時(shí)表明了過(guò)早的優(yōu)化是沒(méi)有意義的。雖然與 split() 方法相比較，這段代碼的可維護(hù)性比較差。

挑戰(zhàn)：聰明的小伙伴能想出更快的算法嗎？歡迎留言。

小結(jié)

正則表達(dá)式是十分有用，但是在使用時(shí)也要付出代價(jià)。尤其是在 N.O.P.E 分支深處時(shí)，要不惜一切代碼避免使用正則表達(dá)式。還要小心各種使用到正則表達(dá)式的JDK字符串方法，比如 String.replaceAll() 或 String.split()?？梢赃x擇用比較流行的開(kāi)發(fā)庫(kù)，比如 Apache Commons Lang 來(lái)進(jìn)行字符串操作。

3、不要使用iterator()方法

這條建議不適用于一般的場(chǎng)合，僅適用于在 N.O.P.E 分支深處的場(chǎng)景。盡管如此也應(yīng)該有所了解。Java 5格式的循環(huán)寫(xiě)法非常的方便，以至于我們可以忘記內(nèi)部的循環(huán)方法，比如：

  
  
  
  
   
   
   
   for (String value : strings) { 
   
   
   
    
   
   
   
   // Do something useful here 
   
   
   
    
   
   
   
   }

當(dāng)每次代碼運(yùn)行到這個(gè)循環(huán)時(shí)，如果 strings 變量是一個(gè) Iterable 的話，代碼將會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)Iterator 的實(shí)例。如果使用的是 ArrayList 的話，虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)在堆上為對(duì)象分配3個(gè)整數(shù)類型大小的內(nèi)存。

  
  
  
  
   
   
   
   private class Itr implements Iterator { 
   
   
   
    
   
   
   
   int cursor; 
   
   
   
    
   
   
   
   int lastRet = -1; 
   
   
   
    
   
   
   
   int expectedModCount = modCount; 
   
   
   
    
   
   
   
   // ...

也可以用下面等價(jià)的循環(huán)方式來(lái)替代上面的 for 循環(huán)，僅僅是在棧上“浪費(fèi)”了區(qū)區(qū)一個(gè)整形，相當(dāng)劃算。

  
  
  
  
   
   
   
   int size = strings.size(); 
   
   
   
    
   
   
   
   for (int i = 0; i < size; i++) { 
   
   
   
    
   
   
   
   String value : strings.get(i); 
   
   
   
    
   
   
   
   // Do something useful here 
   
   
   
    
   
   
   
   }

如果循環(huán)中字符串的值是不怎么變化，也可用數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)。

  
  
  
  
   
   
   
   for (String value : stringArray) { 
   
   
   
    
   
   
   
   // Do something useful here 
   
   
   
    
   
   
   
   }

小結(jié)

無(wú)論是從易讀寫(xiě)的角度來(lái)說(shuō)，還是從API設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)迭代器、Iterable接口和 foreach 循環(huán)都是非常好用的。但代價(jià)是，使用它們時(shí)是會(huì)額外在堆上為每個(gè)循環(huán)子創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。如果循環(huán)要執(zhí)行很多很多遍，請(qǐng)注意避免生成無(wú)意義的實(shí)例，最好用基本的指針循環(huán)方式來(lái)代替上述迭代器、Iterable接口和 foreach 循環(huán)。

討論

一些與上述內(nèi)容持反對(duì)意見(jiàn)的看法（尤其是用指針操作替代迭代器）詳見(jiàn)Reddit上的討論。

4、不要調(diào)用高開(kāi)銷(xiāo)方法

有些方法的開(kāi)銷(xiāo)很大。以 N.O.P.E 分支為例，我們沒(méi)有提到葉子的相關(guān)方法，不過(guò)這個(gè)可以有。假設(shè)我們的JDBC驅(qū)動(dòng)需要排除萬(wàn)難去計(jì)算 ResultSet.wasNull() 方法的返回值。我們自己實(shí)現(xiàn)的SQL框架可能像下面這樣：

  
  
  
  
   
   
   
   if (type == Integer.class) { 
   
   
   
    
   
   
   
   result = (T) wasNull(rs, 
   
   
   
    
   
   
   
   Integer.valueOf(rs.getInt(index))); 
   
   
   
    
   
   
   
   } 
   
   
   
    
   
   
   
   // And then... 
   
   
   
    
   
   
   
   static final  T wasNull(ResultSet rs, T value) 
   
   
   
    
   
   
   
   throws SQLException { 
   
   
   
    
   
   
   
   return rs.wasNull() ? null : value; 
   
   
   
    
   
   
   
   }

在上面的邏輯中，每次從結(jié)果集中取得 int 值時(shí)都要調(diào)用 ResultSet.wasNull() 方法，但是 getInt() 的方法定義為：

返回類型：變量值；如果SQL查詢結(jié)果為NULL，則返回0。

所以一個(gè)簡(jiǎn)單有效的改善方法如下：

  
  
  
  
   
   
   
   static final  T wasNull( 
   
   
   
    
   
   
   
   ResultSet rs, T value 
   
   
   
    
   
   
   
   ) 
   
   
   
    
   
   
   
   throws SQLException { 
   
   
   
    
   
   
   
   return (value == null || 
   
   
   
    
   
   
   
   (value.intValue() == 0 && rs.wasNull())) 
   
   
   
    
   
   
   
   ? null : value; 
   
   
   
    
   
   
   
   }

這是輕而易舉的事情。

小結(jié)

將方法調(diào)用緩存起來(lái)替代在葉子節(jié)點(diǎn)的高開(kāi)銷(xiāo)方法，或者在方法約定允許的情況下避免調(diào)用高開(kāi)銷(xiāo)方法。

5、使用原始類型和棧

上面介紹了來(lái)自 jOOQ的例子中使用了大量的泛型，導(dǎo)致的結(jié)果是使用了 byte、 short、 int 和 long 的包裝類。但至少泛型在Java 10或者Valhalla項(xiàng)目中被專門(mén)化之前，不應(yīng)該成為代碼的限制。因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)下面的方法來(lái)進(jìn)行替換：

  
  
  
  
   
   
   
   //存儲(chǔ)在堆上 
   
   
   
    
   
   
   
   Integer i = 817598; 
   
   
   
    
   
   
   
   ……如果這樣寫(xiě)的話： 
   
   
   
    
   
   
   
   // 存儲(chǔ)在棧上 
   
   
   
    
   
   
   
   int i = 817598;

在使用數(shù)組時(shí)情況可能會(huì)變得更加糟糕：

  
  
  
  
   
   
   
   //在堆上生成了三個(gè)對(duì)象 
   
   
   
    
   
   
   
   Integer[] i = { 1337, 424242 };

……如果這樣寫(xiě)的話：

  
  
  
  
   
   
   
   // 僅在堆上生成了一個(gè)對(duì)象 
   
   
   
    
   
   
   
   int[] i = { 1337, 424242 };

小結(jié)

當(dāng)我們處于 N.O.P.E. 分支的深處時(shí)，應(yīng)該極力避免使用包裝類。這樣做的壞處是給GC帶來(lái)了很大的壓力。GC將會(huì)為清除包裝類生成的對(duì)象而忙得不可開(kāi)交。

所以一個(gè)有效的優(yōu)化方法是使用基本數(shù)據(jù)類型、定長(zhǎng)數(shù)組，并用一系列分割變量來(lái)標(biāo)識(shí)對(duì)象在數(shù)組中所處的位置。

遵循LGPL協(xié)議的 trove4j 是一個(gè)Java集合類庫(kù)，它為我們提供了優(yōu)于整形數(shù)組 int[] 更好的性能實(shí)現(xiàn)。

例外

下面的情況對(duì)這條規(guī)則例外：因?yàn)?boolean 和 byte 類型不足以讓JDK為其提供緩存方法。我們可以這樣寫(xiě)：

  
  
  
  
   
   
   
   Boolean a1 = true; // ... syntax sugar for: 
   
   
   
    
   
   
   
   Boolean a2 = Boolean.valueOf(true); 
   
   
   
    
   
   
   
   Byte b1 = (byte) 123; // ... syntax sugar for: 
   
   
   
    
   
   
   
   Byte b2 = Byte.valueOf((byte) 123);

其它整數(shù)基本類型也有類似情況，比如 char、short、int、long。

不要在調(diào)用構(gòu)造方法時(shí)將這些整型基本類型自動(dòng)裝箱或者調(diào)用 TheType.valueOf() 方法。

也不要在包裝類上調(diào)用構(gòu)造方法，除非你想得到一個(gè)不在堆上創(chuàng)建的實(shí)例。

6、避免遞歸（真技術(shù)文）

現(xiàn)在，類似Scala這樣的函數(shù)式編程語(yǔ)言都鼓勵(lì)使用遞歸。因?yàn)檫f歸通常意味著能分解到單獨(dú)個(gè)體優(yōu)化的尾遞歸（tail-recursing）。如果你使用的編程語(yǔ)言能夠支持那是再好不過(guò)。不過(guò)即使如此，也要注意對(duì)算法的細(xì)微調(diào)整將會(huì)使尾遞歸變?yōu)槠胀ㄟf歸。

希望編譯器能自動(dòng)探測(cè)到這一點(diǎn)，否則本來(lái)我們將為只需使用幾個(gè)本地變量就能搞定的事情而白白浪費(fèi)大量的堆?？蚣埽╯tack frames）。

小結(jié)

這節(jié)中沒(méi)什么好說(shuō)的，除了在 N.O.P.E 分支盡量使用迭代來(lái)代替遞歸。

7、使用entrySet()

當(dāng)我們想遍歷一個(gè)用鍵值對(duì)形式保存的 Map 時(shí)，必須要為下面的代碼找到一個(gè)很好的理由：

  
  
  
  
   
   
   
   for (K key : map.keySet()) { 
   
   
   
    
   
   
   
   V value : map.get(key); 
   
   
   
    
   
   
   
   }

更不用說(shuō)下面的寫(xiě)法：

  
  
  
  
   
   
   
   for (Entry entry : map.entrySet()) { 
   
   
   
    
   
   
   
   K key = entry.getKey(); 
   
   
   
    
   
   
   
   V value = entry.getValue(); 
   
   
   
    
   
   
   
   }

在我們使用 N.O.P.E. 分支應(yīng)該慎用map。因?yàn)楹芏嗫此茣r(shí)間復(fù)雜度為 O(1) 的訪問(wèn)操作其實(shí)是由一系列的操作組成的。而且訪問(wèn)本身也不是免費(fèi)的。至少，如果不得不使用map的話，那么要用 entrySet() 方法去迭代！這樣的話，我們要訪問(wèn)的就僅僅是Map.Entry的實(shí)例。

小結(jié)

在需要迭代鍵值對(duì)形式的Map時(shí)一定要用 entrySet() 方法。

8、使用EnumSet或EnumMap（真是技術(shù)文）

在某些情況下，比如在使用配置map時(shí)，我們可能會(huì)預(yù)先知道保存在map中鍵值。如果這個(gè)鍵值非常小，我們就應(yīng)該考慮使用 EnumSet 或 EnumMap，而并非使用我們常用的 HashSet 或 HashMap。下面的代碼給出了很清楚的解釋：

  
  
  
  
   
   
   
   private transient Object[] vals; 
   
   
   
    
   
   
   
   public V put(K key, V value) { 
   
   
   
    
   
   
   
   // ... 
   
   
   
    
   
   
   
   int index = key.ordinal(); 
   
   
   
    
   
   
   
   vals[index] = maskNull(value); 
   
   
   
    
   
   
   
   // ... 
   
   
   
    
   
   
   
   }

上段代碼的關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)在于，我們用數(shù)組代替了哈希表。尤其是向map中插入新值時(shí)，所要做的僅僅是獲得一個(gè)由編譯器為每個(gè)枚舉類型生成的常量序列號(hào)。如果有一個(gè)全局的map配置（例如只有一個(gè)實(shí)例），在增加訪問(wèn)速度的壓力下，EnumMap 會(huì)獲得比 HashMap 更加杰出的表現(xiàn)。原因在于 EnumMap 使用的堆內(nèi)存比 HashMap 要少一位（bit），而且 HashMap 要在每個(gè)鍵值上都要調(diào)用 hashCode() 方法和 equals() 方法。

小結(jié)

Enum 和 EnumMap 是親密的小伙伴。在我們用到類似枚舉（enum-like）結(jié)構(gòu)的鍵值時(shí)，就應(yīng)該考慮將這些鍵值用聲明為枚舉類型，并將之作為 EnumMap 鍵。

9、優(yōu)化自定義hasCode()方法和equals()方法（技術(shù)好文）

在不能使用EnumMap的情況下，至少也要優(yōu)化 hashCode() 和 equals() 方法。一個(gè)好的 hashCode() 方法是很有必要的，因?yàn)樗芊乐箤?duì)高開(kāi)銷(xiāo) equals() 方法多余的調(diào)用。

在每個(gè)類的繼承結(jié)構(gòu)中，需要容易接受的簡(jiǎn)單對(duì)象。讓我們看一下jOOQ的 org.jooq.Table 是如何實(shí)現(xiàn)的？

最簡(jiǎn)單、快速的 hashCode() 實(shí)現(xiàn)方法如下：

  
  
  
  
   
   
   
   // AbstractTable一個(gè)通用Table的基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)： 
   
   
   
    
   
   
   
   @Override 
   
   
   
    
   
   
   
   public int hashCode() { 
   
   
   
    
   
   
   
   // [#1938] 與標(biāo)準(zhǔn)的QueryParts相比，這是一個(gè)更加高效的hashCode()實(shí)現(xiàn) 
   
   
   
    
   
   
   
   return name.hashCode(); 
   
   
   
    
   
   
   
   }

name即為表名。我們甚至不需要考慮schema或者其它表屬性，因?yàn)楸砻跀?shù)據(jù)庫(kù)中通常是唯一的。并且變量 name 是一個(gè)字符串，它本身早就已經(jīng)緩存了一個(gè) hashCode() 值。

這段代碼中注釋十分重要，因繼承自 AbstractQueryPart 的 AbstractTable 是任意抽象語(yǔ)法樹(shù)元素的基本實(shí)現(xiàn)。普通抽象語(yǔ)法樹(shù)元素并沒(méi)有任何屬性，所以不能對(duì)優(yōu)化 hashCode() 方法實(shí)現(xiàn)抱有任何幻想。覆蓋后的 hashCode() 方法如下：

  
  
  
  
   
   
   
   // AbstractQueryPart一個(gè)通用抽象語(yǔ)法樹(shù)基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)： 
   
   
   
    
   
   
   
   @Override 
   
   
   
    
   
   
   
   public int hashCode() { 
   
   
   
    
   
   
   
   // 這是一個(gè)可工作的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。 
   
   
   
    
   
   
   
   // 具體實(shí)現(xiàn)的子類應(yīng)當(dāng)覆蓋此方法以提高性能。 
   
   
   
    
   
   
   
   return create().renderInlined(this).hashCode(); 
   
   
   
    
   
   
   
   }

換句話說(shuō)，要觸發(fā)整個(gè)SQL渲染工作流程（rendering workflow）來(lái)計(jì)算一個(gè)普通抽象語(yǔ)法樹(shù)元素的hash代碼。

equals() 方法則更加有趣：

// AbstractTable通用表的基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)：

 
 
 
 
  
  
  
  @Override  
  
  
  
    
  
  
  
  public boolean equals(Object that) {  
  
  
  
    
  
  
  
  if (this == that) {  
  
  
  
    
  
  
  
  return true;  
  
  
  
    
  
  
  
  }  
  
  
  
    
  
  
  
  // [#2144] 在調(diào)用高開(kāi)銷(xiāo)的AbstractQueryPart.equals()方法前，  
  
  
  
    
  
  
  
  // 可以及早知道對(duì)象是否不相等。  
  
  
  
    
  
  
  
  if (that instanceof AbstractTable) {  
  
  
  
    
  
  
  
  if (StringUtils.equals(name,  
  
  
  
    
  
  
  
  (((AbstractTable) that).name))) {  
  
  
  
    
  
  
  
  return super.equals(that);  
  
  
  
    
  
  
  
  }  
  
  
  
    
  
  
  
  return false;  
  
  
  
    
  
  
  
  }  
  
  
  
    
  
  
  
  return false;  
  
  
  
    
  
  
  
  }

首先，不要過(guò)早使用 equals() 方法（不僅在N.O.P.E.中），如果：

this == argument
this“不兼容：參數(shù)

注意：如果我們過(guò)早使用 instanceof 來(lái)檢驗(yàn)兼容類型的話，后面的條件其實(shí)包含了argument == null。

在我們對(duì)以上幾種情況的比較結(jié)束后，應(yīng)該能得出部分結(jié)論。比如jOOQ的 Table.equals() 方法說(shuō)明是，用來(lái)比較兩張表是否相同。不論具體實(shí)現(xiàn)類型如何，它們必須要有相同的字段名。比如下面兩個(gè)元素是不可能相同的：

com.example.generated.Tables.MY_TABLE
DSL.tableByName(“MY_OTHER_TABLE”)

如果我們能方便地判斷傳入?yún)?shù)是否等于實(shí)例本身（this），就可以在返回結(jié)果為 false 的情況下放棄操作。如果返回結(jié)果為 true，我們還可以進(jìn)一步對(duì)父類（super）實(shí)現(xiàn)進(jìn)行判斷。在比較過(guò)的大多數(shù)對(duì)象都不等的情況下，我們可以盡早結(jié)束方法來(lái)節(jié)省CPU的執(zhí)行時(shí)間。

一些對(duì)象的相似度比其它對(duì)象更高。

在jOOQ中，大多數(shù)的表實(shí)例是由jOOQ的代碼生成器生成的，這些實(shí)例的 equals() 方法都經(jīng)過(guò)了深度優(yōu)化。而數(shù)十種其它的表類型（衍生表（derived tables）、表值函數(shù)（table-valued functions）、數(shù)組表（array tables）、連接表（joined tables）、數(shù)據(jù)透視表（pivot tables）、公用表表達(dá)式（common table expressions）等，則保持 equals() 方法的基本實(shí)現(xiàn)。

10、考慮使用set而并非單個(gè)元素（技術(shù)文）

最后，還有一種情況可以適用于所有語(yǔ)言而并非僅僅同Java有關(guān)。除此以外，我們以前研究的 N.O.P.E. 分支也會(huì)對(duì)了解從 O(N3) 到 O(n log n)有所幫助。

不幸的是，很多程序員的用簡(jiǎn)單的、本地算法來(lái)考慮問(wèn)題。他們習(xí)慣按部就班地解決問(wèn)題。這是命令式（imperative）的“是/或”形式的函數(shù)式編程風(fēng)格。這種編程風(fēng)格在由純粹命令式編程向面對(duì)象式編程向函數(shù)式編程轉(zhuǎn)換時(shí)，很容易將“更大的場(chǎng)景（bigger picture）”模型化，但是這些風(fēng)格都缺少了只有在SQL和R語(yǔ)言中存在的：

聲明式編程。

在SQL中，我們可以在不考慮算法影響下聲明要求數(shù)據(jù)庫(kù)得到的效果。數(shù)據(jù)庫(kù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)類型，比如約束（constraints）、鍵（key）、索引（indexes）等不同來(lái)采取最佳的算法。

在理論上，我們最初在SQL和關(guān)系演算（relational calculus）后就有了基本的想法。在實(shí)踐中，SQL的供應(yīng)商們?cè)谶^(guò)去的幾十年中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了基于開(kāi)銷(xiāo)的高效優(yōu)化器CBOs (Cost-Based Optimisers) 。然后到了2010版，我們才終于將SQL的所有潛力全部挖掘出來(lái)。

但是我們還不需要用set方式來(lái)實(shí)現(xiàn)SQL。所有的語(yǔ)言和庫(kù)都支持Sets、collections、bags、lists。使用set的主要好處是能使我們的代碼變的簡(jiǎn)潔明了。比如下面的寫(xiě)法：

  
  
  
  
   
   
   
   SomeSet INTERSECT SomeOtherSet

而不是

  
  
  
  
   
   
   
   // Java 8以前的寫(xiě)法 
   
   
   
    
   
   
   
   Set result = new HashSet(); 
   
   
   
    
   
   
   
   for (Object candidate : someSet) 
   
   
   
    
   
   
   
   if (someOtherSet.contains(candidate)) 
   
   
   
    
   
   
   
   result.add(candidate); 
   
   
   
    
   
   
   
   // 即使采用Java 8也沒(méi)有很大幫助 
   
   
   
    
   
   
   
   someSet.stream() 
   
   
   
    
   
   
   
   .filter(someOtherSet::contains) 
   
   
   
    
   
   
   
   .collect(Collectors.toSet());

有些人可能會(huì)對(duì)函數(shù)式編程和Java 8能幫助我們寫(xiě)出更加簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)潔的算法持有不同的意見(jiàn)。但這種看法不一定是對(duì)的。我們可以把命令式的Java 7循環(huán)轉(zhuǎn)換成Java 8的Stream collection，但是我們還是采用了相同的算法。但SQL風(fēng)格的表達(dá)式則是不同的：

  
  
  
  
   
   
   
   SomeSet INTERSECT SomeOtherSet

上面的代碼在不同的引擎上可以有1000種不同的實(shí)現(xiàn)。我們今天所研究的是，在調(diào)用 INTERSECT 操作之前，更加智能地將兩個(gè)set自動(dòng)的轉(zhuǎn)化為 EnumSet 。甚至我們可以在不需要調(diào)用底層的 Stream.parallel() 方法的情況下進(jìn)行并行 INTERSECT 操作。

總結(jié)

在這篇文章中，我們討論了關(guān)于N.O.P.E.分支的優(yōu)化。比如深入高復(fù)雜性的算法。作為jOOQ的開(kāi)發(fā)者，我們很樂(lè)于對(duì)SQL的生成進(jìn)行優(yōu)化。

每條查詢都用唯一的StringBuilder來(lái)生成。
模板引擎實(shí)際上處理的是字符而并非正則表達(dá)式。
選擇盡可能的使用數(shù)組，尤其是在對(duì)監(jiān)聽(tīng)器進(jìn)行迭代時(shí)。
對(duì)JDBC的方法敬而遠(yuǎn)之。
等等。

jOOQ處在“食物鏈的底端”，因?yàn)樗窃陔x開(kāi)JVM進(jìn)入到DBMS時(shí)，被我們電腦程序所調(diào)用的最后一個(gè)API。位于食物鏈的底端意味著任何一條線路在jOOQ中被執(zhí)行時(shí)都需要 N x O x P 的時(shí)間，所以我要盡早進(jìn)行優(yōu)化。

我們的業(yè)務(wù)邏輯可能沒(méi)有N.O.P.E.分支那么復(fù)雜。但是基礎(chǔ)框架有可能十分復(fù)雜（本地SQL框架、本地庫(kù)等）。所以需要按照我們今天提到的原則，用Java Mission Control 或其它工具進(jìn)行復(fù)查，確認(rèn)是否有需要優(yōu)化的地方。

分享文章：Java程序員應(yīng)知道的十條Java優(yōu)化策略，讓你的系統(tǒng)健步如飛
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新聞中心

1、使用StringBuilder（技術(shù)文）

小結(jié)

2、避免使用正則表達(dá)式（好技術(shù)文）

小結(jié)

3、不要使用iterator()方法

小結(jié)

4、不要調(diào)用高開(kāi)銷(xiāo)方法

小結(jié)

5、使用原始類型和棧

小結(jié)

6、避免遞歸（真技術(shù)文）

小結(jié)

7、使用entrySet()

小結(jié)

8、使用EnumSet或EnumMap（真是技術(shù)文）

小結(jié)

9、優(yōu)化自定義hasCode()方法和equals()方法（技術(shù)好文）

10、考慮使用set而并非單個(gè)元素（技術(shù)文）

總結(jié)

其他資訊

1、使用StringBuilder（技術(shù)文）

2、避免使用正則表達(dá)式（好技術(shù)文）

3、不要使用iterator()方法

5、使用原始類型和棧

6、避免遞歸（真技術(shù)文）

8、使用EnumSet或EnumMap（真是技術(shù)文）

9、優(yōu)化自定義hasCode()方法和equals()方法（技術(shù)好文）

10、考慮使用set而并非單個(gè)元素（技術(shù)文）