JDK源码分析——性能优化实例

1、尽可能的用位运算，比如HashMap的查找Entry<K, V> [] table下标的操作

static int indexFor(int h, int length) {
    return h & (length-1);
}

2、对于java.utl.ArrayList、HashMap、LinkedHashMap、HashSet、LinkedSet等的new操作最好指定所需大小。
    2.1、对于ArrayList来说add操作有一行代码为：ensureCapacity(size + 1);具体实现如下：

 1 public void ensureCapacity(int minCapacity) {
 2     modCount++;
 3     int oldCapacity = elementData.length;
 4     if (minCapacity > oldCapacity) {
 5         Object oldData[] = elementData;
 6         int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
 7             if (newCapacity < minCapacity)
 8         newCapacity = minCapacity;
 9             // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
10             elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
11     }
12 }

    可以看出，如果ArrayList超出原先的容量，需要扩容的时候，是先new一个数组，然后把原来的数组拷贝到新数组中。所以如果原先可以确定容量的话，采用public ArrayList(int initialCapacity)构造方法。

    2.2、对于HashMap来说put操作，如果在原有的key中没有找到匹配项，则需要把key加入到Entry<>[] table中。        具体代码如下：

1 void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {
2     Entry<K,V> e = table[bucketIndex];
3     table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);
4     if (size++ >= threshold)
5         // 当size++ >= 负载因子时，进行扩容操作
6         resize(2 * table.length);
7 }

  resize(int newCapacity)代码如下：

 1 void resize(int newCapacity) {
 2     Entry[] oldTable = table;
 3     int oldCapacity = oldTable.length;
 4     if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {
 5         threshold = Integer.MAX_VALUE;
 6         return;
 7     }
 8     // 需要重新new 一个Entry数组
 9     Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];
10     transfer(newTable);
11     table = newTable;
12     threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);
13 }

这里调用一个方法transfer(Entry[] newTable)其代码如下：

 1 void transfer(Entry[] newTable) {
 2     Entry[] src = table;
 3     int newCapacity = newTable.length;
 4     // 对Entry[] src进行循环，把旧的Entry[]拷贝到新的Entry[]中
 5     for (int j = 0; j < src.length; j++) {
 6         Entry<K,V> e = src[j];
 7         if (e != null) {
 8             // 把src赋值为null，为了GC操作的时候，回收原来的Entry[]
 9             src[j] = null;
10             // 对table[j]的链表进行循环
11             do {
12                 Entry<K,V> next = e.next;
13                 // 计算在新的Entry[]数组的下标
14                 int i = indexFor(e.hash, newCapacity);
15                 
16                 e.next = newTable[i];
17                 newTable[i] = e;
18                 e = next;
19             } while (e != null);
20         }
21     }
22 }

    2.3、HashSet、LinkedSet、LinkedMap与上同

3、数组复制的时候，用System.arraycopy方法，比如2.1中的ensureCapacity(int minCapacity)方法，调用的Arrays.copyOf方法。在Array.copy中调用了System.arraycopy，其代码如下：

1 public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {
2     T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)
3         ? (T[]) new Object[newLength]
4         : (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);
5     System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
6                      Math.min(original.length, newLength));
7     return copy;
8 }