在Java中使用final关键字可以提高性能吗？

Question

在Java中使用final关键字可以提高性能吗？在Java中，我们看到许多final可以使用关键字的地方，但它的使用并不常见。例如：String str = "abc";System.out.println(str);在上述情况下，str可以final但通常不会这样做。当一个方法永远不会被覆盖时，我们可以使用final关键字。类似地，如果一个类不会被继承。在任何或所有这些案例中使用final关键字是否真的能提高性能？如果是这样，那怎么样？请解释。如果正确使用final对性能至关重要，那么Java程序员应该养成哪些习惯来充分利用关键字？

Answer 1

通常不是。对于虚方法，HotSpot会跟踪方法是否实际被覆盖，并且能够在假设方法尚未被覆盖的情况下执行优化，例如内联- 直到它加载一个覆盖方法的类，此时它可以撤消（或部分撤消）这些优化。

（当然，这假设您正在使用HotSpot - 但它是迄今为止最常见的JVM，所以...）

在我看来，你应该final基于清晰的设计和可读性而不是出于性能原因。如果您出于性能原因想要更改任何内容，则应在将最清晰的代码变形之前执行适当的测量 - 这样您就可以决定是否所获得的额外性能值得更差的可读性/设计。（根据我的经验，它几乎不值得; YMMV。）

编辑：由于已经提到了最后的领域，所以值得提出的是，无论如何，在清晰的设计方面，它们通常都是个好主意。它们还在跨线程可见性方面改变了保证行为：在构造函数完成之后，任何最终字段都保证在其他线程中立即可见。这可能是final我经验中最常见的用法，虽然作为Josh Bloch的“继承设计或禁止它的设计”的支持者，我应该final更频繁地使用课程......

Answer 2

在谈论最终的局部变量时请记住，使用关键字final将有助于编译器静态优化代码，这最终可能导致更快的代码。例如，a + b下面示例中的最终字符串是静态连接的（在编译时）。

public class FinalTest {

    public static final int N_ITERATIONS = 1000000;

    public static String testFinal() {
        final String a = "a";
        final String b = "b";
        return a + b;
    }

    public static String testNonFinal() {
        String a = "a";
        String b = "b";
        return a + b;
    }

    public static void main(String[] args) {
        long tStart, tElapsed;

        tStart = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < N_ITERATIONS; i++)
            testFinal();
        tElapsed = System.currentTimeMillis() - tStart;
        System.out.println("Method with finals took " + tElapsed + " ms");

        tStart = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < N_ITERATIONS; i++)
            testNonFinal();
        tElapsed = System.currentTimeMillis() - tStart;
        System.out.println("Method without finals took " + tElapsed + " ms");

    }}

结果？

Method with finals took 5 msMethod without finals took 273 ms

在Java Hotspot VM 1.7.0_45-b18上测试。

那么实际的性能提升了多少？我不敢说。在大多数情况下可能是边缘的（在这个综合测试中大约270纳秒，因为完全避免了字符串连接 - 这是一种罕见的情况），但在高度优化的实用程序代码中，它可能是一个因素。在任何情况下，原始问题的答案都是肯定的，它可能会提高性能，但最多只是略微提高。

除了编译时的好处，我找不到任何证据表明关键字的使用final对性能有任何可衡量的影响。