代码精进之道第二篇

提高运行效率

当前的系统机器，不管是公有云，还是私有的物理机，配置基本都支持多核CPU和较大的内存。为了充分利用机器的资源，需要尽量利用多线程的并发能力，提高系统的运行效率。

线程的并发执行和共享进程资源，是为了提高效率。可是线程间如何管理共享资源的变化，却是一个棘手的问题。如果有两个以上的线程，关心共享资源的变化，一旦共享资源发生变化，就需要进行同步。

共享资源需要进行同步的场景，需要同时满足三个条件：

有两个以上的线程使用资源；
线程任务依赖共享资源的变化；
线程任务有改变共享资源的行为。

当线程间同步共享资源时，就需要排队等待资源，同时线程的同步管理本身也需要时间。

为了提高系统运行的效率，需要尽量避免使用线程同步操作；如果无法避免，就要减少线程同步的排队时间，对于程序来说就是要让线程在同步时执行最少的命令，把不依赖共享资源的代码都放到同步之外，最大化减少同步的时间。

减少内存使用

Java语言能够长期领先的一个重要原因，就是它拥有JVM强大的内存管理能力，并且不能优化这个能力。然后，只依靠JVM内在的内存管理能力是远远不够的，同样需要我们在写代码时考虑内存使用，防止内存溢出（OOM）或者频繁的Full GC。

减少内存使用的办法主要有两个：

减少实例的数量；
减少实例的尺寸。

减少实例数量比较常用的建议有：

避免不必要的实例

js 复制代码

String str = new String("Java"); //每次都会生成一个新的实例
String str2 = "Java"; //只会有一个实例

避免使用原始数据类

js 复制代码

private static long sum(int number) {
    Long sum = 0L; // long sum = 0L;
    for(int i = 0; i < number; i++) {
        sum += i;
    }
    return sum;
}

使用单例模式。

js 复制代码

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

减少实例的尺寸：在编写代码时，如果能够引用，就坚决不要拷贝；如果能够复用，就坚决不要创新。能够共享的资源，多使用不可变（immutable）的资源和禁止修改（unmodifiable)的资源。

不可变的类：对于不可变的类一旦实例化，就不再变化，我们可以放心地在不同的地方使用它的引用，而不用担心任何状态变化的问题。
无法修改的对象：还有一类对象，虽然不是不可变类的实例，但是它的修改方法被禁止了。这样，这些对象就有了和不可变的实例一样的优点，可以放心地引用。Java8开始，Java核心类库通过Collections类提供了一系列的生成不可变更的集合的方法。这些方法，极大地减轻了集合的共享和维护问题。