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Java常用类库性能调优建议_从String池化到大数运算的高效实践

P粉602998670

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发布时间:2026-02-13 08:07:11

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来源于php中文网

原创

string.intern() 仅在加载大量重复配置键名或枚举字面量、以及高频字符串等值判断且统一intern流程时才省内存;循环中对动态拼接字符串调用反而加剧内存压力。

java常用类库性能调优建议_从string池化到大数运算的高效实践

String.intern() 什么时候真能省内存

多数人以为调用 intern() 就能自动去重、减少 GC 压力,实际常适得其反。它把字符串塞进 JVM 的运行时常量池(HotSpot 中是本地内存的字符串表),一旦引用没被及时清理,反而会拖慢 GC,甚至引发 OutOfMemoryError: Metaspace

真正适合的场景只有两个:一是加载大量重复的配置键名或枚举字面量(比如 JSON 字段名、SQL 列名),且生命周期与应用一致;二是做高频字符串等值判断(== 替代 .equals()),但必须确保所有参与比较的字符串都走同一套 intern 流程。

  • 不要在循环里对动态拼接的字符串(如 "user_" + id)调用 intern() —— 每次都生成新对象再入池,白占空间
  • JDK 7+ 后 intern() 不再复制字符串到永久代,但字符串表本身无大小限制,默认也不扩容,容易哈希冲突变慢
  • 替代方案更稳:用 ConcurrentHashMap<string string></string> 自建缓存,显式控制大小和淘汰(比如 LRU)

BigDecimal 构造时别用 double 参数

new BigDecimal(0.1) 得到的是 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625,不是你想要的“精确 0.1”。这是 IEEE 754 双精度浮点数二进制表示固有缺陷,BigDecimal 只是忠实地把那个不精确的 double 值转成十进制展示出来。

只要涉及金额、计费、科学计算等要求精确小数的场景,必须绕过 double 这一环。

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  • 优先用字符串构造:new BigDecimal("0.1") —— 字符串按字面量解析,无精度损失
  • 整数运算可用 BigDecimal.valueOf(long)BigDecimal.valueOf(double),后者内部其实也是先转字符串再构造,比直接 new 安全
  • 注意 valueOf(double) 并非万能:传入 0.1d 仍会带误差,它只是对常见小数做了特例优化(比如 0.1、0.5),但不保证全覆盖

ArrayList 初始化容量该设多少

默认构造 new ArrayList() 分配 10 个元素空间,后续 add 超限时触发扩容:1.5 倍增长(JDK 17+ 改为 1.5 倍向上取整),每次都要数组拷贝。如果预估要存 1000 个元素,从 10 开始扩 8 次,光复制就超 1.5 万次引用赋值。

关键不是“要不要设”,而是“怎么设才不浪费”——设太大浪费堆内存,设太小又频繁扩容。

  • 明确知道数量:直接传参,new ArrayList(expectedSize)
  • 只知道范围(比如 500–2000):按上限设,宁可略大,避免扩容;或者用 ensureCapacity() 在首次批量 add 前补足
  • 不确定数量但确定会 add 很多次(如日志收集):考虑改用 ArrayDeque(无扩容开销,支持 O(1) 尾插)或流式处理(Stream.collect(Collectors.toList()) 内部会尝试预估)

Log4j2 异步日志为什么没变快

加了 AsyncLogger 却发现吞吐没涨、延迟反而波动更大,大概率是线程争用或缓冲区打满。Log4j2 的异步日志靠 RingBuffer(LMAX Disruptor 实现)跨线程传递日志事件,但这个缓冲区大小固定、生产者/消费者速度不匹配时会阻塞或丢日志。

它不是“开了就快”的开关,而是一组需要对齐的参数。

  • 检查 log4j2.xml 是否真启用了异步:需同时满足 asyncLogger 配置 + Disruptor jar 在 classpath(log4j-core 依赖它)
  • 默认 RingBuffer 大小是 2^16 = 65536,如果单条日志大或写入频率极高,缓冲区满后生产者线程会阻塞(BlockingWaitStrategy)或丢弃(DiscardingWaitStrategy
  • 调优重点在 waitStrategyringBufferSize:高吞吐低延迟场景用 YieldingWaitStrategy,配合 ringBufferSize="131072"(2^17);但要注意这会多占几 MB 堆外内存

性能调优最常被忽略的一点:所有“优化”都建立在真实压测数据之上。没测过 intern() 前后内存曲线、没抓过 GC 日志看 BigDecimal 构造频次、没用 JFR 看过 RingBuffer 消费延迟,那调整就只是碰运气。

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