6.8 优先用局部变量

当存取类变量的时候，Java使用虚拟机指令 GETFIELD 获取类变量，如果存取方法的变量，则通过出栈操作获取到变量，GETFIELD，从Heap里取值，有较慢的速度，而出栈操作有较快的速度，因此，如果需要频繁操作类变量的时候，最好先赋值给一个局部变量，如下代码是一个简单测试

public class CharArrayTest {
   char[] array = "hello,this is effective java code....".toCharArray();
   public int testGetField() {
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (array[i] == 't') {
                count++;
            }
        }
        return count;
    }
}

array是一个字符数组，为了测试效果明显，需要设置一个较长的内容，testGetField用于判断array包含多少个字母't',array是一个类变量，每次循环比较都将使用此变量，如果我们改成局部变量，则代码如下

public void testLocalVariable() {
    int count = 0;
    // 使用局部变量
    char[] locaArray = array;
    for (int i = 0; i < locaArray.length; i++) {
        if (locaArray[i] == 't') {
            count++;
        }
    }
}

使用JMH运行CharArrayTest 测试，会发现testGetField和testLocalVariable性能几乎是一样的，这是什么原因呢？这主要是尽管从HEAP中获取类变量理论上较慢，但由于CPU缓存的原因，并不是每次都需要从HEAP取变量，有可能是从CPU缓存里取，因此俩者在JMH测试中很难验证哪一个性能更好。

Benchmark                                   Mode       Score     Units     
c.i.c.c.CharArrayTest.testGetField         thrpt   69736.098    ops/ms     
c.i.c.c.CharArrayTest.testLocalVariable    thrpt   71601.632    ops/ms

但在实际项目代码，并不是每次都会从CPU缓存里取出(比如，CPU缓存里保存了其他变量)，我们在2.5节分析过String.replace方法，便是迭代局部变量，避免getfield指令

//Java 8
public String replace(char oldChar, char newChar) {
  int len = value.length;
  int i = -1;
  char[] val = value; /* 避免使用getfield指令 */
  .......
}

ReplaceTest代码的replaceByLocal测试String.replace方法，而replaceByGetField则直接使用类变量迭代

replaceByLocal方法的性能会更好点

Benchmark                                 Mode        Score     Units
c.i.c.c.ReplaceTest.replaceByGetField    thrpt    29516.138    ops/ms
c.i.c.c.ReplaceTest.replaceByLocal       thrpt    25117.313    ops/ms