谈论 Java 性能优化

Java 使得复杂应用的开发变得相对简单，毫无疑问，它的这种易用性对Java的大范围流行功不可没。然而，这种易用性实际上是一把双刃剑。一个设计良好的 Java程序，性能表现往往不如一个同样设计良好的C++程序。在Java程序中，性能问题的大部分原因并不在于Java语言，而是在于程序本身。养成好的代码编写习惯非常重要，比如正确地、巧妙地运用java.lang.String类和java.util.Vector类，它能够显著地提高程序的性能。下面我们就来具体地分析一下这方面的问题。
在java中，使用最频繁、同时也是滥用最多的一个类或许就是java.lang.String，它也是导致代码性能低下最主要的原因之一。请考虑下面这个例子：
String s1 = 'Testing String';
String s2 = 'Concatenation Performance';
String s3 = s1 + ' ' + s2;
几乎所有的Java程序员都知道上面的代码效率不高。那么，我们应该怎么办呢？也许可以试试下面这种代码：
StringBuffer s = new StringBuffer();
s.append('Testing String');
s.append(' ');
s.append('Concatenation Performance');
String s3 = s.toString();
这些代码会比第一个代码片段效率更高吗？答案是否定的。这里的代码实际上正是编译器编译第一个代码片段之后的结果。既然与使用多个独立的String对象相比，StringBuffer并没有使代码有任何效率上的提高，那为什么有那么多的Java书籍批评第一种方法、推荐使用第二种方法？
第二个代码片段用到了StringBuffer类（编译器在第一个片段中也将使用StringBuffer类），我们来分析一下StringBuffer类的默认构造函数，下面是它的代码：
public StringBuffer() { this(16); }
默认构造函数预设了16个字符的缓存容量。现在我们再来看看StringBuffer类的append()方法：
public synchronized StringBuffer append(String str) {
if (str == null) {
str = String.valueOf(str);
}
int len = str.length();
int newcount = count + len;
if (newcount > value.length) expandCapacity(newcount);
str.getChars(0, len, value, count);
count = newcount; return this;
}
append()方法首先计算字符串追加完成后的总长度，如果这个总长度大于StringBuffer的存储能力，append()方法调用私有的 expandCapacity()方法。expandCapacity()方法在每次被调用时使StringBuffer存储能力加倍，并把现有的字符数组内容复制到新的存储空间。
在第二个代码片段中（以及在第一个代