java編譯期和運行期優化（編譯階段的優化）

本文目錄一覽：

• 1、Java代碼如何優化
• 2、北大青鳥java培訓：Java代碼的優化方法有哪些？
• 3、java 編譯優化問題
• 4、請問java中的編譯期和運行期有什麼區別?

Java代碼如何優化

1. 盡量在合適的場合使用單例

使用單例可以減輕載入的負擔，縮短載入的時間，提高載入的效率，但並不是所有地方都適用於單例，簡單來說，單例主要適用於以下三個方面：

第一，控制資源的使用，通過線程同步來控制資源的並發訪問;

第二，控制實例的產生，以達到節約資源的目的;

第三，控制數據共享，在不建立直接關聯的條件下，讓多個不相關的進程或線程之間實現通信。

2. 盡量避免隨意使用靜態變數

要知道，當某個對象被定義為stataic變數所引用，那麼gc通常是不會回收這個對象所佔有的內存

3. 盡量避免過多過常的創建Java對象

盡量避免在經常調用的方法，循環中new對象，由於系統不僅要花費時間來創建對象，而且還要花時間對這些對象進行垃圾回收和處理，在我們可以控制的範圍內，最大限度的重用對象，最好能用基本的數據類型或數組來替代對象。

4. 盡量使用final修飾符

帶有final修飾符的類是不可派生的。在Java核心API中，有許多應用final的例子，例如java.lang.String.為String類指定final防止了使用者覆蓋length()方法。另外，如果一個類是final的，則該類所有方法都是final的。Java編譯器會尋找機會內聯(inline)所有的final方法(這和具體的編譯器實現有關)。此舉能夠使性能平均提高50%.

5. 盡量使用局部變數

調用方法時傳遞的參數以及在調用中創建的臨時變數都保存在棧(Stack)中，速度較快。其他變數，如靜態變數、實例變數等，都在堆(Heap)中創建，速度較慢。

6. 盡量處理好包裝類型和基本類型兩者的使用場所

雖然包裝類型和基本類型在使用過程中是可以相互轉換，但它們兩者所產生的內存區域是完全不同的，基本類型數據產生和處理都在棧中處理，包裝類型是對象，是在堆中產生實例。

在集合類對象，有對象方面需要的處理適用包裝類型，其他的處理提倡使用基本類型。

7. 慎用synchronized,盡量減小synchronize的方法

都知道，實現同步是要很大的系統開銷作為代價的，甚至可能造成死鎖，所以盡量避免無謂的同步控制。synchronize方法被調用時，直接會把當前對象鎖 了，在方法執行完之前其他線程無法調用當前對象的其他方法。所以synchronize的方法盡量小，並且應盡量使用方法同步代替代碼塊同步。

8. 盡量使用StringBuilder和StringBuffer進行字元串連接

這個就不多講了。

9. 盡量不要使用finalize方法

實際上，將資源清理放在finalize方法中完成是非常不好的選擇，由於GC的工作量很大，尤其是回收Young代內存時，大都會引起應用程序暫停，所以再選擇使用finalize方法進行資源清理，會導致GC負擔更大，程序運行效率更差。

10. 盡量使用基本數據類型代替對象

String str = “hello”;

上面這種方式會創建一個”hello”字元串，而且JVM的字元緩存池還會緩存這個字元串;

String str = new String(“hello”);

此時程序除創建字元串外，str所引用的String對象底層還包含一個char[]數組，這個char[]數組依次存放了h,e,l,l,o

11. 單線程應盡量使用HashMap、ArrayList

HashTable、Vector等使用了同步機制，降低了性能。

12. 盡量合理的創建HashMap

當你要創建一個比較大的hashMap時，充分利用另一個構造函數

public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)

避免HashMap多次進行了hash重構，擴容是一件很耗費性能的事，在默認中initialCapacity只有16,而loadFactor是 0.75,需要多大的容量，你最好能準確的估計你所需要的最佳大小，同樣的Hashtable,Vectors也是一樣的道理。

13. 盡量減少對變數的重複計算

並且在循環中應該避免使用複雜的表達式，在循環中，循環條件會被反覆計算，如果不使用複雜表達式，而使循環條件值不變的話，程序將會運行的更快。

14. 盡量避免不必要的創建

15. 盡量在finally塊中釋放資源

程序中使用到的資源應當被釋放，以避免資源泄漏。這最好在finally塊中去做。不管程序執行的結果如何，finally塊總是會執行的，以確保資源的正確關閉。

16. 盡量使用移位來代替’a/b’的操作

“/”是一個代價很高的操作，使用移位的操作將會更快和更有效

17.盡量使用移位來代替’a*b’的操作

同樣的，對於’*’操作，使用移位的操作將會更快和更有效

18. 盡量確定StringBuffer的容量

StringBuffer 的構造器會創建一個默認大小(通常是16)的字元數組。在使用中，如果超出這個大小，就會重新分配內存，創建一個更大的數組，並將原先的數組複製過來，再 丟棄舊的數組。在大多數情況下，你可以在創建 StringBuffer的時候指定大小，這樣就避免了在容量不夠的時候自動增長，以提高性能。

19. 盡量早釋放無用對象的引用

大部分時，方法局部引用變數所引用的對象 會隨著方法結束而變成垃圾，因此，大部分時候程序無需將局部，引用變數顯式設為null.

20. 盡量避免使用二維數組

二維數據佔用的內存空間比一維數組多得多，大概10倍以上。

21. 盡量避免使用split

除非是必須的，否則應該避免使用split,split由於支持正則表達式，所以效率比較低，如果是頻繁的幾十，幾百萬的調用將會耗費大量資源，如果確實需 要頻繁的調用split,可以考慮使用apache的StringUtils.split(string,char)，頻繁split的可以緩存結果。

22. ArrayList LinkedList

一 個是線性表，一個是鏈表，一句話，隨機查詢盡量使用ArrayList,ArrayList優於LinkedList,LinkedList還要移動指 針，添加刪除的操作LinkedList優於ArrayList,ArrayList還要移動數據，不過這是理論性分析，事實未必如此，重要的是理解好2 者得數據結構，對症下藥。

23. 盡量使用System.arraycopy ()代替通過來循環複製數組

System.arraycopy() 要比通過循環來複制數組快的多

24. 盡量緩存經常使用的對象

儘可能將經常使用的對象進行緩存，可以使用數組，或HashMap的容器來進行緩存，但這種方式可能導致系統佔用過多的緩存，性能下降，推薦可以使用一些第三方的開源工具，如EhCache,Oscache進行緩存，他們基本都實現了FIFO/FLU等緩存演算法。

25. 盡量避免非常大的內存分配

有時候問題不是由當時的堆狀態造成的，而是因為分配失敗造成的。分配的內存塊都必須是連續的，而隨著堆越來越滿，找到較大的連續塊越來越困難。

26. 慎用異常

當創建一個異常時，需要收集一個棧跟蹤(stack track)，這個棧跟蹤用於描述異常是在何處創建的。構建這些棧跟蹤時需要為運行時棧做一份快照，正是這一部分開銷很大。當需要創建一個 Exception 時，JVM 不得不說：先別動，我想就您現在的樣子存一份快照，所以暫時停止入棧和出棧操作。棧跟蹤不只包含運行時棧中的一兩個元素，而是包含這個棧中的每一個元素。

如 果您創建一個 Exception ,就得付出代價。好在捕獲異常開銷不大，因此可以使用 try-catch 將核心內容包起來。從技術上講，您甚至可以隨意地拋出異常，而不用花費很大的代價。招致性能損失的並不是 throw 操作–儘管在沒有預先創建異常的情況下就拋出異常是有點不尋常。真正要花代價的是創建異常。幸運的是，好的編程習慣已教會我們，不應該不管三七二十一就 拋出異常。異常是為異常的情況而設計的，使用時也應該牢記這一原則。

(1)。 用Boolean.valueOf(boolean b)代替new Boolean()

包裝類的內存佔用是很恐怖的，它是基本類型內存佔用的N倍(N2)，同時new一個對象也是性能的消耗。

(2)。 用Integer.valueOf(int i)代替new Integer()

和Boolean類似，java開發中使用Integer封裝int的場合也非常多，並且通常用int表示的數值都非常小。SUN SDK中對Integer的實例化進行了優化，Integer類緩存了-128到127這256個狀態的Integer,如果使用 Integer.valueOf(int i)，傳入的int範圍正好在此內，就返回靜態實例。這樣如果我們使用Integer.valueOf代替new Integer的話也將大大降低內存的佔用。

(3)。 用StringBuffer的append方法代替”+”進行字元串相加。

這個已經被N多人說過N次了，這個就不多說了。

(4)。 避免過深的類層次結構和過深的方法調用。

因為這兩者都是非常佔用內存的(特別是方法調用更是堆棧空間的消耗大戶)。

(5)。 變數只有在用到它的時候才定義和實例化。

這是初學者最容易犯的錯，合理的使用變數，並且只有在用到它的時候才定義和實例化，能有效的避免內存空間和執行性能上的浪費，從而提高了代碼的效率。

(6)。 避免在循環體中聲明創建對象，即使該對象佔用內存空間不大。

這種情況在我們的實際應用中經常遇到，而且我們很容易犯類似的錯誤

採用上面的第二種編寫方式，僅在內存中保存一份對該對象的引用，而不像上面的第一種編寫方式中代碼會在內存中產生大量的對象引用，浪費大量的內存空間，而且增大了垃圾回收的負荷。因此在循環體中聲明創建對象的編寫方式應該盡量避免。

(7)。 如果if判斷中多個條件用’||’或者”連接，請將出現頻率最高的條件放在表達式最前面。

這個小技巧往往能有效的提高程序的性能，尤其是當if判斷放在循環體裡面時，效果更明顯。

1.JVM管理兩種類型的內存：堆內存(heap)，棧內存(stack)，堆內在主要用來存儲程序在運行時創建或實例化的對象與變數。而棧內存則是用來存儲程序代碼中聲明為靜態(static)(或非靜態)的方法。

2.JVM中對象的生命周期，創建階段，應用階段，不可視階段，不可到達階段，可收集階段，終結階段，釋放階段

3.避免在循環體中創建對象，即使該對象點用內存空間不大。

4.軟引用的主要特點是具有較強的引用功能。只有當內存不夠的時候，才回收這類內存，因此在內存足夠的時候，它們通常不被回收。它可以用於實現一些常用資源的緩存，實現Cache的功能

5.弱引用對象與Soft引用對象最大不同就在於：GC在進行回收時，需要通過演算法檢查是否回收Soft引用對象，而對於Weak引用對象，GC總是進行回收。

6.共享靜態變數存儲空間

7.有時候我們為了提高系統性能，避免重複耗時的操作，希望能夠重用一些創建完成的對象，利用對象池實現。類似JDBC連接池。

8.瞬間值，序列化對象大變數時，如果此大變數又沒有用途，則使用transient聲明，不序列化此變數。同時網路傳輸中也不傳輸。

9.不要提前創建對象

10 .(1)最基本的建議就是儘早釋放無用對象的引用

A a = new A();

a = null; //當使用對象a之後主動將其設置為空

(2)盡量少用finalize函數。

(3) 如果需要使用經常用到的圖片展，可以使用軟引用。

(4) 注意集合數據類型，包括數組，樹等數據，這些數據結構對GC來說，回收更為複雜，

(5) 盡量避免在類的默認構造器中創建，初始化大量的對象，防止在調用其自類的構造器時造成不必要的內存資源浪費。

(6) 盡量避免強制系統做垃圾內存回收。

(7) 盡量避免顯式申請數組空間。

(8) 盡量在合適的場景下使用對象池技術以提高系統性能，縮減系統內存開銷。

11.當做數組拷貝操作時，採用System.arraycopy()方法完成拷貝操作要比採用循環的辦法完成數組拷貝操作效率高

12. 盡量避免在循環體中調用方法，因為方法調用是比較昂貴的。

13. 盡量避免在循環體中使用try-catch 塊，最好在循環體外使用try–catch塊以提高系統性能。

14. 在多重循環中，如果有可能，盡量將最長的循環放在最內層，最短的循環放在最外層，以減少循環層間的變換次數。

15. 在需要線程安全的情況下，使用List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());

16. 如果預知長度，就設置ArrayList的長度。

17. ArrayList 與 LinkedList 選擇，熟悉底層的實現原理，選擇適當的容器。

18. 字元串累加採用StringBuffer.

19. 系統I/O優化，採用緩衝和壓縮技術。優化性能。

20. 避免在類在構造器的初始化其他類

21 盡量避免在構造中對靜態變數做賦值操作

22. 不要在類的構造器中創建類的實例

23. 組合優化繼承

24. 最好通過Class.forname() 動態的裝載類

25. JSP優化，採用out 對象中的print方法代替println()方法

26 .採用ServletOutputStream 對象代替JSPWriter對象

27. 採用適當的值初始化out 對象緩衝區的大小

28. 盡量採用forward()方法重定向新的JSP

29. 利用線程池技術處理客戶請求

30.Servlet優化

(1) 通過init()方法來緩存一些靜態數據以提高應用性能。

(2) 用print() 方法取代println()方法。

(3) 用ServletOutputStream 取代 PrintWriter.

(4) 盡量縮小同步代碼數量

31. 改善Servlet應用性能的方法

(1)不要使用SingleThreadModel

(2)使用線程池ThreadPool

32. EJB優化

實體EJB:

(1)實體EJB中常用數據緩存與釋放

(2)採用延遲載入的方式裝載關聯數據

(3)儘可能地應用CMP類型實體EJB

(4)直接採用JDBC技術處理大型數據

33. 優化JDBC連接

(1)設置合適的預取行值

(2)採用連接池技術

(3)全合理應用事務

(4)選擇合適的事務隔離層與及時關閉連接對象

34. PreparedStatemetn只編譯解析一次，而Statement每次都編譯解析。

35. 儘可能地做批處理更新

36. 通過採用合適的getXXX方法提高系統性能

37. 採用設計模式。

北大青鳥java培訓：Java代碼的優化方法有哪些？

說到代碼優化，每個人或多或少都掌握一到兩種方法，但是這樣的方法對提升代碼運行效率效果不大，最重要是對代碼的重視和了解，這樣才能提升代碼的運行效率。

在進行代碼優化的過程中，方法是非常重要的，多掌握幾種方法，根據代碼的不同情況選擇適合的方法進行優化。

下面電腦培訓為大家介紹Java代碼優化的幾種方法。

1、使用指定類、方法的final修飾符具有final修飾符的類不可派生。

在Java核心API中，有許多最終應用程序的例子，例如java.lang.String，整個類都是final。

為類指定final修飾符允許繼承類，並且為方法指定final修飾符允許覆蓋該方法。

如果將類指定為final，IT培訓認為該類的所有方法都是final。

Java編譯器將尋找內聯所有最終方法的機會。

內聯對於提高Java操作的效率非常重要。

這可以將性能平均提高50％。

2、重用對象String對象的使用是非常重要的，StringBuilder/StringBuffer並不是字元串連接。

由於Java虛擬機需要時間來生成對象，所以將來垃圾收集和處理這些對象可能需要一些時間。

因此，生成太多對象將對程序的性能產生很大影響。

3、使用局部變數調用方法時傳遞的參數以及在調用中創建的臨時變數都保存在堆棧中，速度更快。

其他變數（如靜態變數和實例變數）在堆中創建並且速度較慢。

此外，天津北大青鳥發現在堆棧中創建的變數，當方法完成運行時，內容消失，不需要進行額外的垃圾收集。

4、及時關閉流在Java編程過程中，在執行資料庫連接和I/O流操作時要小心。

使用後，北大青鳥天津嘉薈校區官網建議應及時關閉以釋放資源。

因為這些大型物體的操作會導致系統的大量開銷，稍微粗心會導致嚴重的後果。

java 編譯優化問題

java編譯的結果是位元組碼而不是二進位，所以在運行時vm的優化才是重要的，包括VM的回收策略、分配給VM內存的大小都能在一定程度上影響性能。Sun的VM支持熱點編譯，對高頻執行的代碼段翻譯的2進位會進行緩存，這也是VM的一種優化。

IBM JVM處理數學運算速度最快，BEA JVM處理大量線程和網路socket性能最好，而Sun JVM處理通常的商業邏輯性能最好。不過Hotspot的Server mode被報告有穩定性的問題。

Java 的最大優勢不是體現在執行速度上，所以對Compiler的要求並不如c++那樣高，代碼級的優化還需要程序員本身的功底。

貼個java的運行參數：

Usage: java [-options] class [args…]

(to execute a class)

or java [-options] -jar jarfile [args…]

(to execute a jar file)

where options include:

-client to select the “client” VM

-server to select the “server” VM

-hotspot is a synonym for the “client” VM [deprecated]

The default VM is client.

-cp class search path of directories and zip/jar files

-classpath class search path of directories and zip/jar files

A ; separated list of directories, JAR archives,

and ZIP archives to search for class files.

-Dname=value

set a system property

-verbose[:class|gc|jni]

enable verbose output

-version print product version and exit

-version:value

require the specified version to run

-showversion print product version and continue

-jre-restrict-search | -jre-no-restrict-search

include/exclude user private JREs in the version search

-? -help print this help message

-X print help on non-standard options

-ea[:packagename…|:classname]

-enableassertions[:packagename…|:classname]

enable assertions

-da[:packagename…|:classname]

-disableassertions[:packagename…|:classname]

disable assertions

-esa | -enablesystemassertions

enable system assertions

-dsa | -disablesystemassertions

disable system assertions

-agentlib:libname[=options]

load native agent library libname, e.g. -agentlib:hprof

see also, -agentlib:jdwp=help and -agentlib:hprof=help

-agentpath:pathname[=options]

load native agent library by full pathname

-javaagent:jarpath[=options]

load Java programming language agent, see

java.lang.instrument

-Xmixed mixed mode execution (default)

-Xint interpreted mode execution only

-Xbootclasspath:directories and zip/jar files separated by ;

set search path for bootstrap classes and resources

-Xbootclasspath/a:directories and zip/jar files separated by ;

append to end of bootstrap class path

-Xbootclasspath/p:directories and zip/jar files separated by ;

prepend in front of bootstrap class path

-Xnoclassgc disable class garbage collection

-Xincgc enable incremental garbage collection

-Xloggc:file log GC status to a file with time stamps

-Xbatch disable background compilation

-Xmssize set initial Java heap size

-Xmxsize set maximum Java heap size

-Xsssize set java thread stack size

-Xprof output cpu profiling data

-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default

-Xrs reduce use of OS signals by Java/VM (see

documentation)

-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions

-Xshare:off do not attempt to use shared class data

-Xshare:auto use shared class data if possible (default)

-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.

Java虛擬機（JVM）參數配置說明

在Java、J2EE大型應用中，JVM非標準參數的配置直接關係到整個系統的性能。

JVM非標準參數指的是JVM底層的一些配置參數，這些參數在一般開發中默認即可，不需

要任何配置。但是在生產環境中，為了提高性能，往往需要調整這些參數，以求系統達

到最佳新能。

另外這些參數的配置也是影響系統穩定性的一個重要因素，相信大多數Java開發人員都

見過「OutOfMemory」類型的錯誤。呵呵，這其中很可能就是JVM參數配置不當或者就沒

有配置沒意識到配置引起的。

為了說明這些參數，還需要說說JDK中的命令行工具一些知識做鋪墊。

首先看如何獲取這些命令配置信息說明：

假設你是windows平台，你安裝了J2SDK，那麼現在你從cmd控制台窗口進入J2SDK安裝目

錄下的bin目錄，然後運行java命令，出現如下結果，這些就是包括java.exe工具的和

JVM的所有命令都在裡面。

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D:\j2sdk15\binjava

Usage: java [-options] class [args…]

(to execute a class)

or java [-options] -jar jarfile [args…]

(to execute a jar file)

where options include:

-client to select the “client” VM

-server to select the “server” VM

-hotspot is a synonym for the “client” VM [deprecated]

The default VM is client.

-cp class search path of directories and zip/jar files

-classpath class search path of directories and zip/jar files

A ; separated list of directories, JAR archives,

and ZIP archives to search for class files.

-Dname=value

set a system property

-verbose[:class|gc|jni]

enable verbose output

-version print product version and exit

-version:value

require the specified version to run

-showversion print product version and continue

-jre-restrict-search | -jre-no-restrict-search

include/exclude user private JREs in the version search

-? -help print this help message

-X print help on non-standard options

-ea[:packagename…|:classname]

-enableassertions[:packagename…|:classname]

enable assertions

-da[:packagename…|:classname]

-disableassertions[:packagename…|:classname]

disable assertions

-esa | -enablesystemassertions

enable system assertions

-dsa | -disablesystemassertions

disable system assertions

-agentlib:libname[=options]

load native agent library libname, e.g. -agentlib:hprof

see also, -agentlib:jdwp=help and -agentlib:hprof=help

-agentpath:pathname[=options]

load native agent library by full pathname

-javaagent:jarpath[=options]

load Java programming language agent, see

java.lang.instrument

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在控制台輸出信息中，有個-X（注意是大寫）的命令，這個正是查看JVM配置參數的命

令。

其次，用java -X 命令查看JVM的配置說明：

運行後如下結果，這些就是配置JVM參數的秘密武器，這些信息都是英文的，為了方便

閱讀，我根據自己的理解翻譯成中文了（不準確的地方還請各位博友斧正）

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D:\j2sdk15\binjava -X

-Xmixed mixed mode execution (default)

-Xint interpreted mode execution only

-Xbootclasspath:directories and zip/jar files separated by ;

set search path for bootstrap classes and resources

-Xbootclasspath/a:directories and zip/jar files separated by ;

append to end of bootstrap class path

-Xbootclasspath/p:directories and zip/jar files separated by ;

prepend in front of bootstrap class path

-Xnoclassgc disable class garbage collection

-Xincgc enable incremental garbage collection

-Xloggc:file log GC status to a file with time stamps

-Xbatch disable background compilation

-Xmssize set initial Java heap size

-Xmxsize set maximum Java heap size

-Xsssize set java thread stack size

-Xprof output cpu profiling data

-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default

-Xrs reduce use of OS signals by Java/VM (see

documentation)

-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions

-Xshare:off do not attempt to use shared class data

-Xshare:auto use shared class data if possible (default)

-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.

The -X options are non-standard and subject to change without notice.

———————————————————————–

JVM配置參數中文說明：

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1、-Xmixed mixed mode execution (default)

混合模式執行

2、-Xint interpreted mode execution only

解釋模式執行

3、-Xbootclasspath:directories and zip/jar files separated by ;

set search path for bootstrap classes and resources

設置zip/jar資源或者類（.class文件）存放目錄路徑

3、-Xbootclasspath/a:directories and zip/jar files separated by ;

append to end of bootstrap class path

追加zip/jar資源或者類（.class文件）存放目錄路徑

4、-Xbootclasspath/p:directories and zip/jar files separated by ;

prepend in front of bootstrap class path

預先載入zip/jar資源或者類（.class文件）存放目錄路徑

5、-Xnoclassgc disable class garbage collection

關閉類垃圾回收功能

6、-Xincgc enable incremental garbage collection

開啟類的垃圾回收功能

7、-Xloggc:file log GC status to a file with time stamps

記錄垃圾回日誌到一個文件。

8、-Xbatch disable background compilation

關閉後台編譯

9、-Xmssize set initial Java heap size

設置JVM初始化堆內存大小

10、-Xmxsize set maximum Java heap size

設置JVM最大的堆內存大小

11、-Xsssize set java thread stack size

設置JVM棧內存大小

12、-Xprof output cpu profiling data

輸入CPU概要表數據

13、-Xfuture enable strictest checks, anticipating future default

執行嚴格的代碼檢查，預測可能出現的情況

14、-Xrs reduce use of OS signals by Java/VM (see

documentation)

通過JVM還原操作系統信號

15、-Xcheck:jni perform additional checks for JNI functions

對JNI函數執行檢查

16、-Xshare:off do not attempt to use shared class data

儘可能不去使用共享類的數據

17、-Xshare:auto use shared class data if possible (default)

儘可能的使用共享類的數據

18、-Xshare:on require using shared class data, otherwise fail.

儘可能的使用共享類的數據，否則運行失敗

The -X options are non-standard and subject to change without notice.

請問java中的編譯期和運行期有什麼區別?

編譯期和運行期進行的操作是不相同的，編譯器只是進行語法的分析，分析出來的錯誤也只是語法上的錯誤，而運行期在真正在分配內存··

比如說你寫一個while循環，一直往棧里寫，編譯器是不會出錯的，可是運行期就會出現棧滿的錯誤··