第5条：避免创建不必要的对象

Posted 2020-07-28 没有梦想的小灰灰

一般来说，在能重用对象的时候就重用对象而不是创建一个相同功能的新对象。如果对象是不可变的，它始终能被重用。

 

考虑String s = new String("stringette");

每次被执行的时候都创建一个新的String实例，但这些创建对象的动作是不必要的，如果这个语句被频繁调用，那么多产生大量不必要的String实例。

改进String s = "stringette" 这样只需要一个String实例，即使多次执行，都返回在字符串常量池的同一个引用。

同样可以这样String s = new String("stringette").intern() ，intern方法会强迫在字符串常量池中寻找该字符串，如果有则返回该引用，如果没有，则创建一个。

 

对于同时提供了静态工厂和构造器的不可变类，通常用静态工厂方法而不是构造器，以避免创建不必要的对象。例如，静态工厂Boolean.valueOf(String)，总是返回一个相同的实例，而构造器Boolean(String)，每次调用都会创建一个新对象。

 

观察判断一个人是否出生在1946年到1964年之间：

public class Person {
    private final Date birthDate;

    public Person(Date birthDate) {
        this.birthDate = birthDate;
    }
    
    public boolean isBabayBoomer() {
        Calendar gmtCal = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
        gmtCal.set(1946, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0);
        Date boomStart = gmtCal.getTime();
        gmtCal.set(1965, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0);
        Date boomEnd = gmtCal.getTime();
        return birthDate.compareTo(boomStart) >= 0 && birthDate.compareTo(boomEnd) < 0;
    }
}

每次调用isBabayBoomer都会创建一个Calendar，一个TimeZone和两个Date实例，这是不必要的，因为这三个变量在该方法之中是不会被修改的（它们是可变对象，但我们不会修改）

 

改进：既然不会被修改那么把它们作为常量是比较合适的

public class Person {
    private final Date birthDate;
    
    private static final Date BOOM_START;
    private static final Date BOOM_END;
    
    static {
        Calendar gmtCal = Calendar.getInstance(TimeZone.getTimeZone("GMT"));
        gmtCal.set(1946, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0);
        BOOM_START = gmtCal.getTime();
        gmtCal.set(1965, Calendar.JANUARY, 1, 0, 0, 0);
        BOOM_END = gmtCal.getTime();
    }
    
    public Person(Date birthDate) {
        this.birthDate = birthDate;
    }
    
    public boolean isBabayBoomer() {
        return birthDate.compareTo(BOOM_START) >= 0 && birthDate.compareTo(BOOM_END) < 0;
    }
}

现在仅仅在类被加载的时候创建一个Calendar，一个TimeZone和两个Date实例一次，如果isBabayBoomer被频繁调用，能显著提高性能，因为创建一个Calendar的代价很大。

可以把常量的初始化延长至isBabayBoomer方法第一次被调用，不过这样的实现方法复杂，很可能无法将性能提高到超高现在已经达到的水平，比如是使用一个内部类，这时候必须先创建一个内部类的对象，再对域进行初始化，耗费的代价可能很大。

 

前面讨论的例子，对象显然是能够被重用的，因为它们初始化后不再改变，有些情况就不那么明显了，考虑适配器。

有一个Duck类和一个Goose类，因为接口不兼容，使用一个DuckAddapter去适配Goose对象以使接口一致，通常会这样适配Duck d = new DuckAdapter(new Goose());

适配器只是一个把功能委托给Goose，从而为Goose提供与Duck兼容的接口 ，没有其他状态信息，所以针对某个特定对象的适配器，不需要多个适配器实例。

 

观察下面代码：

Long sum = 0L;
for(long i=0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
    sum += i;
}
System.out.println(sum);

sum是Long类型，由于再进行运算时，Long要自动拆箱成long才能运算，所以Long会先拆成long，由于sum是Long类型，又会自动装箱成Long，程序相当于构造了大约2³¹个Long实例。将Long sum = 0L改成 long sum = 0L，在我的机器上运行时间从11454ms减少到1277ms。

 

认为创建对象的代价非常昂贵，我们应该要尽可能地避免创建对象。是错误的。

相反，由于小对象的构造器只做很少量的显式工作，所以，小对象的创建和回收代价很小。通过创建附加对象，提升程序清晰性是件好事。

通过维护自己的对象池来避免创建对象并不是好做法，除非池中对象是重量级的，例如数据库连接池，建立数据库的连接代价很大，因此重用变得非常有意义。

一般来说，对象池的对象一直占用内存空间，会损害性能。现代JVM有高度优化的垃圾回收器，性能会超过轻量级的对象池。

从程序可读性来说，尽量把对象的作用域限制在最小范围，其实是鼓励重复使用小对象的。