第八章--第三节：性能优化的代码调优
第八章：软件构造的性能
第三节：性能优化的代码调优
问题一：代码调优的策略和过程
代码调优：代码调优不是为了修复bug，而是对正确的代码进行修改以提高其性能。
- 调优不会减少代码行数
- 不要猜原因，而应有明确的优化目标
- 不要边写程序边调优
- 不是性能优化的第一选择
- 代码行数与性能之间无必然的联系
- 代码调优建立在对程序性能的精确度量基础之上（profiling）
问题二：代码调优的模式
1.单例模式（Singleton Pattern）
含义：某些类在应用运行期间只需要一个实例。
理解：程序员一般需要对象时就new，导致创建多个object。强制client只能创建一个object实例，避免因为new操作所带来的时空性能（尤其是GC）的损失，也便于复用。
方法：
- 设置静态变量来存储单一实例对象
- 将构造器设置为private，从而client无法new
- 提供静态方法来获取单一实例对象
- 进一步提升性能：在需要的时候再new，而非提前构造出来
2.轻量模式（Flyweight Pattern）
问题特征：考虑文本编辑器中的“字符”，同一个字符重复出现多次，代表同样内容，但字体字号等不同。
含义：该模式允许在应用中不同部分共享使用objects，降低大量objects带来的时空代价。
对象的内部状态：不管在什么场合使用该object，内部特征都不变。
对象的外部状态：不是固定的，需要在不同场合context分别指派/计算其值。
例：游戏中的玩偶，有很多个，每个玩偶具有某些固有属性(Shape)，但玩偶在不同的场景下颜色不同(Color)。
无需为每个玩偶new一个object，可以复用。↓↓↓
- 轻量模式和单例模式的对比
单例：不区分各场合下的不同表现形式，统一用一个实例来表示
轻量对象：同一个事物，具有多种不同的表现形式。
（故Flyweight在object层面的复用比Singleton更灵活）
4.原型模式（Prototype Pattern）
含义：通过克隆而非new来创建object
原因：直接new的时空代价高，尤其是需要与外部I/O、网络、数据库打交道时候。
实例：
- Object.clone()是protected：它可以被同包(java.lang)下以及它(java.lang.Object)的子类访问。
- 自定义类无法直接使用Object.clone()：没有访问权限(invisible)，故需要override。
引用拷贝VS对象拷贝
①浅拷贝：使用一个已知实例的成员变量对新创建实例的成员变量逐个赋值。
（只复制对象本身，但不复制对象对外的引用）
②深拷贝：类的拷贝方法不仅要复制对象的所有非引用成员变量值(简单数据类型)，还要为引用类型(对象)的成员变量创建新的实例，并且初始化为原对象的值。
- clone（）新对象与原对象要相互独立，要求deep copy
- 缺省实现是shallow copy而非deep copy！
- 在让你的ADT支持Cloneable接口的时候，千万注意自己override的clone()正确的实现了deep copy。
4.对象池模式（Object Pool Pattern）
问题描述：仍然是关于new的巨大性能代价，很多时候，object不用了就直接扔掉，需要时再new一个新object。
含义：对象复用：不要扔掉object，留着后续复用
代价：原本可被GC的对象，现在要留在pool中，导致内存浪费——用空间换时间。
5.规范化（Canonicalizing Objects）
含义：不要保留对象的多个拷贝，仅保留少量object即可。
- ==比equals()的效率更高，所以尽可能将object转化为简单数据类型加以存储和处理
- 用int取代其他常量object
- int比String的时空性能更高
6.规避垃圾回收（Avoiding Garbage Collection）
核心思想：减少创建object的数量，避免GC的代价
例：
- 尽可能使用简单数据类型，对类的成员变量也是如此。
- 局部的简单数据类型在stack中存储，GC代价低；
- 类的简单类型成员变量在GC的时候代价也低，若为object成员变量则需GC
7.对象初始化（Object Initialization）
问题三：对Strings的代码调优
字符串常量池：是堆中的一块特殊的内存区域用来存储字符串对象的引用。
-
，首先检查字符串常量池，若字符串存在在其中，则直接让s指向这个字符串常量；否则在池中创建一个新的字符串对象。
-
都创建在堆中。
**例：