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用stack變量優化Java代碼

  • 發布于:2024-01-26
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 java程序包含了大量的對象,我們需要了解它們是從哪里被訪問的,變量存儲于何處對程序的性能有顯著的影響--尤其是某些需要被頻繁訪問的變量。
  我們寫一個Java類,在其內部方法中定義的局部變量或對象是存儲在stack(堆棧)中的,且JVM是一種stack-based的,因此訪問和操縱stack中的數據時性能最佳。而Java類的instance變量(這個類的field)和static變量是在constant pool(常量池)中存儲和得到訪問的。constant pool中保存了所有的符號引用(symbolic references),指向所有型別(types)、值域(field),以及每個型別所使用的所有函數(mothods)。訪問instance和static變量時,由于它們存放于constant pool中,所以JVM需要使用更多更耗時的操作碼(分析程序生成的bytecode可以看出來)來訪問它們。
  下面給出一段代碼示例,對比后說明怎么盡可能地使用stack變量:
  package test;
  public class StackVars {
  private int x; // instance變量
  private static int staticX; //static 變量
  public void stackAccess(int val) { //訪問和操作stack變量j
  int j = 0;
  for (int i = 0; i < val; i++) {
  j += 1;
  }
  }
  public void instanceAccess(int val) {//訪問和操作instance變量x
  for (int i = 0; i < val; i++) {
  x += 1;
  }
  }
  public void staticAccess(int val) {//訪問和操作static變量staticX
  for (int i = 0; i < val; i++) {
  staticX += 1;
  }
  }
  }
  經測試,發現運行instanceAccess()和staticAccess()方法的時間大約相同,但卻比運行stackAccess()方法慢了2~3倍。因此我們對instanceAccess()、staticAccess()兩個方法的代碼作以下調整,以得到更快的性能:
  public void instanceAccess(int val) {//訪問和操作instance變量x
  int tempX=x;
  for (int i = 0; i < val; i++) {
  tempX += 1;
  }
  x=tempX;
  }
  public void staticAccess(int val) {//訪問和操作static變量staticX
  int tempStaticX=staticX;
  for (int i = 0; i < val; i++) {
  tempStaticX += 1;
  }
  staticX=tempStaticX;
  }
  改善之處就是將instance和static變量放到循環之外,而用一個stack變量來完成多次局部運算,最后再將這個stack變量的值傳回instance或static變量,從而提高了代碼的性能。
萬企互聯
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