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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