高度なJavaコレクションフレームワークの最適化

Java Collection Frameworkのパフォーマンスを向上させるために、次の4つのポイントから最適化できます。1。アレイリストへの頻繁なランダムアクセス、ハッシュセットの迅速な検索、同時環境のCONCURRENTHASMAPなど、シナリオに従って適切なタイプを選択します。 2.初期化中に容量と荷重係数を合理的に設定して、容量の拡張オーバーヘッドを減らしますが、メモリ無駄を避けます。 3.不変のセット（list.of（）など）を使用して、一定または読み取り専用データに適したセキュリティとパフォーマンスを改善します。 4.メモリの漏れを防ぎ、弱い参照またはプロのキャッシュライブラリを使用して、長期生存セットを管理します。これらの詳細は、プログラムの安定性と効率に大きく影響します。

Javaコレクションフレームワークは、Javaプログラミングで最も頻繁に使用される基本コンポーネントの1つです。それ自体はすでに非常に効率的ですが、実際の開発では、特定のシナリオに基づいたいくつかの最適化は、多くの場合、パフォーマンスとメモリの使用量を大幅に改善する可能性があります。以下の実際の最適化ポイントを見てみましょう。

1.あなたのニーズに応じて適切な収集タイプを選択してください

さまざまなコレクションクラスがさまざまなシナリオに適しており、間違ったタイプを選択すると、不必要なパフォーマンス損失が発生する可能性があります。

• ArrayList vs LinkedList ：ほとんどの場合、 ArrayList使用は、よりランダムなアクセス効率を備えているため好まれますが、 LinkedListには頻繁に挿入して削除する際の利点があります。
• ハッシュセットvsツリーセット：迅速に見つける必要があり、注文を気にしない場合は、 HashSetを使用します。ソートする必要がある場合は、 TreeSetまたはLinkedHashSetを使用します（挿入順序を維持します）。
• Hashmap vs Treemap ：同様に、キーでソートする必要がない限り、最初にHashMap使用します。
• CONCURRENTHASHMAP ：同時環境では、 Collections.synchronizedMap() ConcurrentHashMap使用しないでください。

たとえば、大きなリストを通過して実行すると頻繁に操作が含まれている場合、 ArrayListの代わりにHashSetを使用すると、O（n）からO（1）までの時間の複雑さが明らかになり、明らかな結果が得られます。

2。容量の拡張オーバーヘッドを避けるために、初期容量を合理的に設定します

多くのコレクションクラス（ArrayList、HashMapなど）は、配列に基づいて内部的に実装されています。要素の数が現在の容量を超えると、容量拡張操作がトリガーされ（通常は2倍になります）、パフォーマンスが追加の消費をもたらします。

• ArrayListの初期容量：保存する要素の数がわかっている場合は、初期化中にサイズを指定すると、拡張の数を減らすことができます。

  

  リスト<文字列>リスト= new ArrayList <>（1000）;

• ハッシュマップ初期容量荷重係数：容量に加えて、負荷係数は拡張タイミングにも影響します。デフォルトは0.75で、実際の条件に応じて調整できます。

   map <string、integer> map = new Hashmap <>（16、0.9f）;

注：初期容量が大きすぎるとメモリも無駄になります。ビジネスデータの推定値を組み合わせることをお勧めします。

3.不変のコレクションを使用して、セキュリティとパフォーマンスを向上させます

再度変更する必要のないコレクションがある場合、不変のコレクションを使用すると、次の利点があります。

• スレッドセーフ、追加の同期は必要ありません
• 誤解を防ぎ、コレクションコンテンツを変更します
• より多くのメモリの節約（JVMを最適化できます）

Collections.unmodifiableList()などの方法を介して既存のコレクションをラップするか、Java 9が提供するList.of() Map.of()メソッドを使用して簡潔で不変のコレクションを作成できます。

 List <String> ImmutablEList = list.of（ "a"、 "b"、 "c"）;

このタイプのコレクションは、返品値、一定セットなどのシナリオでの使用に適しています。

4.メモリリークを避けるように注意してください

収集クラスは、特にキャッシュ、リスナー、レジストリなどの長期的な生存物では、メモリリークが発生しやすいです。

一般的な状況は次のとおりです。

• コレクションに入れた後にオブジェクトを削除するのを忘れたため、GCがリサイクルできないことができます
• HashMapを使用してリスナーまたはコールバック関数を保存しますが、時間内に無効な参照をクリーンアップできません

解決：

• WeakHashmapを使用して、一時的なマッピング関係を構築します
• タイミングタスクやLRUポリシーなどの役に立たないデータを定期的に清掃
• キャッシュシナリオについては、 CaffeineやGuava Cacheなどのより専門的なライブラリの使用を検討してください

基本的にそれだけです。コレクションの最適化は深遠なスキルではありませんが、プログラムの安定性とパフォーマンスを決定するのは多くの場合、これらの詳細です。タイプの合理的な選択、制御能力、不変の構造の使用、およびメモリリークを防ぐことは、毎日の開発で注意を払う価値のあるものです。

以上が高度なJavaコレクションフレームワークの最適化の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。