Java 效能優化全攻略：通用、J2EE、GUI 三大維度 50+ 實戰技巧

一、通用優化篇（適用所有 Java 應用）

1.1 避免 new 建立實例：用 clone() 或對象池

// 工廠模式優化前
public static Credit getNewCredit() { return new Credit(); }

// 優化後：原型模式 + clone()
private static final Credit PROTO = new Credit();
public static Credit getNewCredit() { return (Credit) PROTO.clone(); }

clone() 跳過建構子鏈，效能提升明顯；陣列複製同理用 Arrays.copyOf/System.arraycopy。

1.2 使用非阻塞 I/O (NIO)

JDK 1.4+ java.nio：Selector + Channel + Buffer 替代「一請求一執行緒」模型，大幅降低執行緒開銷，支援萬級併發（Netty 底層基石）。

1.3 慎用異常：僅用於真正錯誤，不用於流程控制

異常建立堆疊追蹤開銷極大（fillInStackTrace() native 呼叫）。禁用：用異常跳出循環、做驗證失敗返回。

1.4 避免重複初始化：信任 JVM 預設值

建構子鏈自動初始化：null/0/0.0/false。顯式賦相同值純屬多餘字節碼。

1.5 類/方法加 final：啟用內聯優化

final 類不可繼承，final 方法不可覆寫 → JIT 編譯器可激進內聯，平均提升 50% 呼叫效能（視編譯器實現）。

1.6 優先使用局部變數（棧分配）

參數、臨時變數在棧上，存取速度快於堆上的實例/靜態欄位；JIT 更易對局部變數做逃逸分析、標量替換。

1.7 乘除法用位移：val * 8 → val << 3、val / 2 → val >> 1

位移指令單週期，乘除法多週期；注意加註釋維護可讀性。

二、J2EE 企業級優化篇

2.1 JSP 緩衝標籤：頁面片段/整頁緩存

WebLogic、OpenSymphony 支援。適用購物車、目錄、門戶首頁等「讀多寫少」頁面，避免重複執行邏輯。

2.2 必須透過 Session Bean 存取 Entity Bean

直接遠端存取 Entity Bean：每個 getXxx() 都是 RMI 呼叫。Session Bean 本地封裝，組裝資料一次返回，減少網路往返；事務邊界也更清晰（僅在 Session Bean 方法結束提交）。

2.3 選擇正確的 Include 機制

2.4 部署描述符設置唯讀屬性

Entity Bean 僅讀操作事務標記 read-only="true"，容器跳過 ejbStore()，減少資料庫寫入。

2.5 緩存 EJB Home 查找 (JNDI)

InitialContext.lookup() 開銷大。放在 Servlet.init() 或實作 EJBHomeCache (Singleton) 複用。

2.6 實作 Local Interface (EJB 2.0+)

• 避免 RMI/IIOP 序列化、網路開銷，參數傳引用而非傳值。
• 限制：Client 與 Bean 必須同 JVM；不可序列化；異常體系改為 XxxLocalException。

2.7 主鍵生成策略選型

2.8~2.14 關鍵速覽

• 及時 invalidate Session：防止記憶體洩漏、序列化風暴。
• 無狀態頁面關閉 Session：<%@ page session="false" %>。
• Servlet 記憶體洩漏：實作 HttpSessionBindingListener 清理、縮短逾時時間。
• HTTP Keep-Alive 權衡：靜態資源開啟，重負載動態應用謹慎（佔用連接埠/執行緒）。
• JDBC Unicode 儲存：避免驅動程式轉碼開銷，但空間翻倍。
• JDBC 批量抓取：setFetchSize(512) 減少資料庫往返（預設 32 行）。
• 記憶體資料庫：TimesTen 等 In-Memory DB 替代關聯式 DB 做購物車/目錄，避免磁盤 I/O 瓶頸。

三、GUI 客戶端優化篇

3.1 JAR 壓縮部署：減少下載體積、加速 Applet 啟動

<applet archive="app.jar" ...>

3.2 Applet 預載器：小體積 PreLoader 顯示「載入中」，背景下載主 Applet

實作 AppletStub、Runnable，setStub() 傳遞 codebase，validate() 刷新顯示。

3.3 圖片預載入：ImageObserver + imageUpdate() 非阻塞載入

避免 UI 凍結；ALLBITS 觸發 repaint()，ERROR/ABORT 顯示佔位符。

3.4 覆蓋 update() 避免閃爍

public void update(Graphics g) { paint(g); } // 取消預設 clearRect
// 進階：只重繪髒區域 g.clipRect(x,y,w,h);

3.5 延遲重繪：合併高頻 repaint 事件

引入 e_queue + 時間窗口（如 10ms），只處理最後一個事件；耗時操作另開 Worker 執行緒。

3.6 雙緩衝/VolatileImage/BufferedImage

• 雙緩衝：離屏繪圖 → 一次性 drawImage，低優先級繪圖執行緒。
• BufferedImage：可訪問像素緩衝區，RGB/灰階，軟渲染基石。
• VolatileImage：利用 GPU 硬體加速（矩形填充等），內容可能丟失需 validate()/contentsLost() 檢查。

3.7 Window Blitting：滾動優化

setScrollMode() 啟用 OS 級 Blitting（Win32 GDI、X11、MacOS 支援），只重繪新露出區域，前台滾動顯著加速。