《Java最佳實(shí)踐》之用局部（堆）變量代替實(shí)例（類）變量- - - Rinso的專欄 - ...
如果您頻繁存取變量，就需要考慮從何處存取這些變量。變量是 static 變量，還是堆棧變量，或者是類的實(shí)例變量？變量的存儲位置對存取它的代碼的性能有明顯的影響？例如，請考慮下面這段代碼：
class StackVars
{
private int instVar;
private static int staticVar;
//存取堆棧變量
void stackAccess(int val)
{
int j=0;
for (int i=0; i<val; i++)
j += 1;
}
//存取類的實(shí)例變量
void instanceAccess(int val)
{
for (int i=0; i<val; i++)
instVar += 1;
}
//存取類的 static 變量
void staticAccess(int val)
{
for (int i=0; i<val; i++)
staticVar += 1;
}
}
這段代碼中的每個(gè)方法都執(zhí)行相同的循環(huán)，并反復(fù)相同的次數(shù)。唯一的不同是每個(gè)循環(huán)使一個(gè)不同類型的變量遞增。方法 stackAccess 使一個(gè)局部堆棧變量遞增，instanceAccess 使類的一個(gè)實(shí)例變量遞增，而 staticAccess 使類的一個(gè) static 變量遞增。
instanceAccess 和 staticAccess 的執(zhí)行時(shí)間基本相同。但是，stackAccess 要快兩到三倍。存取堆棧變量如此快是因?yàn)椋琂VM 存取堆棧變量比它存取 static 變量或類的實(shí)例變量執(zhí)行的操作少。
JVM 是一種基于堆棧的虛擬機(jī)，因此優(yōu)化了對堆棧數(shù)據(jù)的存取和處理。所有局部變量都存儲在一個(gè)局部變量表中，在 Java 操作數(shù)堆棧中進(jìn)行處理，并可被高效地存取。存取 static 變量和實(shí)例變量成本更高，因?yàn)?JVM 必須使用代價(jià)更高的操作碼，并從常數(shù)存儲池中存取它們。（常數(shù)存儲池保存一個(gè)類型所使用的所有類型、字段和方法的符號引用。）
通常，在第一次從常數(shù)存儲池中訪問 static 變量或?qū)嵗兞恳院螅琂VM 將動態(tài)更改字節(jié)碼以使用效率更高的操作碼。盡管有這種優(yōu)化，堆棧變量的存取仍然更快。
考慮到這些事實(shí)，就可以重新構(gòu)建前面的代碼，以便通過存取堆棧變量而不是實(shí)例變量或 static 變量使操作更高效。請考慮修改后的代碼：
class StackVars
{
//與前面相同...
void instanceAccess(int val)
{
int j = instVar;
for (int i=0; i<val; i++)
j += 1;
instVar = j;
}
void staticAccess(int val)
{
int j = staticVar;
for (int i=0; i<val; i++)
j += 1;
staticVar = j;
}
}
方法 instanceAccess 和 staticAccess 被修改為將它們的實(shí)例變量或 static 變量復(fù)制到局部堆棧變量中。當(dāng)變量的處理完成以后，其值又被復(fù)制回實(shí)例變量或 static 變量中。這種簡單的更改明顯提高了 instanceAccess 和 staticAccess 的性能。這三個(gè)方法的執(zhí)行時(shí)間現(xiàn)在基本相同，instanceAccess 和 staticAccess 的執(zhí)行速度只比 stackAccess 的執(zhí)行速度慢大約 4%。
這并不表示您應(yīng)該避免使用 static 變量或?qū)嵗兞?。您?yīng)該使用對您的設(shè)計(jì)有意義的存儲機(jī)制。例如，如果您在一個(gè)循環(huán)中存取 static 變量或?qū)嵗兞?，則您可以臨時(shí)將它們存儲在一個(gè)局部堆棧變量中，這樣就可以明顯地提高代碼的性能。這將提供最高效的字節(jié)碼指令序列供 JVM 執(zhí)行。
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