11 astuces pour optimiser les performances du code Java

Java est à ce jour l’un des langages les plus utilisés par les développeurs. Pour obtenir le résultat escompté, il est indispensable d’optimiser la conception, le codage et le test du code Java pour assurer son opérationnalité. 

C’est notamment le cas des applications critiques, gourmandes en ressources ou qui doivent répondre à des exigences de qualité de service. 

Découvrez dans cet article les 11 meilleures astuces pour optimiser les performances du code Java développées en trois parties : la conception, le codage et le test.

Optimiser la conception du code Java

Si vous choisissiez de créer un code Java, il est indispensable de garder à l’esprit qu’une conception simple, réfléchie et intentionnelle permet d’obtenir un code facile à comprendre, à modifier et à tester. 

Voici comment optimiser la conception de votre code Java en respectant les principes de la programmation orientée objet, en choisissant les bonnes structures de données et en évitant les anti-patterns.

Astuce 1 : Respectez les principes SOLID 

Les principes SOLID sont un ensemble de cinq bonnes pratiques qui permettent à tout développeur web de produire du code de qualité. Ces règles sont indispensables si vous souhaitez faire de la programmation orientée objet. Il s’agit de :

• S : Single Responsibility Principle. Ce principe stipule qu’une classe ne devrait avoir qu’une seule raison de changer. En d’autres termes, une classe doit avoir une seule responsabilité ou fonction. ;
• O : Open/Closed Principle. Ce principe encourage à concevoir des classes de manière à ce qu’elles soient ouvertes à l’extension mais fermées à la modification. Cela signifie que vous devriez pouvoir ajouter de nouvelles fonctionnalités à une classe sans avoir à changer son code existant. ;
• L : Liskov’s Substitution Principle. Ce principe énonce que les objets d’une sous-classe doivent être utilisables partout où les objets de la classe parente (superclasse) sont utilisés, sans provoquer de comportement incorrect. ;
• I : Interface Segregation Principle. Ce principe recommande de diviser les interfaces en plusieurs interfaces plus petites et spécifiques, plutôt que d’avoir une seule interface monolithique. Les classes doivent implémenter uniquement les méthodes dont elles ont besoin. ;
• D : Dependency Inversion Principle. Ce principe encourage à dépendre des abstractions plutôt que des détails concrets. Il promeut également l’inversion du contrôle, où les modules de haut niveau ne dépendent pas des modules de bas niveau, mais plutôt des abstractions.

Le but n’est pas de retenir ces principes mais de les comprendre assez pour qu’elles s’intègrent naturellement à votre façon de coder de sorte à vous permettre de concevoir un code Java cohérent, maintenable et évolutif.

Voici un exemple de code avant l’optimisation en utilisant le principe SOLID

Voici le code après l’optimisation

Astuce 2 : Choisissez les meilleurs structures de données pour votre code Java

Les structures de données sont des outils qui vous permettront de faciliter l’accès à l’information. Autrement dit, il s’agit d’une manière d’organiser vos données pour garantir un accès rapide et facile. 

En Java, il existe plusieurs types de structures de données comme la classe String, les tableaux Arrays, les matrices; les tableaux dynamiques; les listes chaînées; les flux et fichiers. Chaque structure de données est utilisée à des fins différentes. 

Pour choisir celui qui convient le mieux à votre code, vous devrez tenir compte de sa complexité algorithmique, de l’espace mémoire dont vous disposez et du temps d’accès aux données.

En utilisant cette astuce, voici un code avant et après : 

Une fois l’astuce mise en pratique, nous avons : 

Astuce 3 : Évitez les anti-patterns 

Les anti-patterns sont considérés comme les mauvaises pratiques que l’on doit éviter lorsqu’on écrit du code-source. Il en existe plusieurs dont les plus fréquents sont le spaghetti code; le God object; le Singleton Abuse; ou encore l’ancre de bateau. 

Il est tout à fait possible d’éviter d’inclure des anti-patterns dans votre code en restant vigilant et cohérent dans la gestion de votre travail. Pour apporter des ajustements et vérifier votre travail, mettez l’accent sur l’aspect visuel, révisez fréquemment le code et effectuez des re-factorisations.

Voici un exemple avant et après l’utilisation de cette astuce : 

Après, nous avons : 

Optimiser son codage en Java 

La deuxième catégorie d’astuces concerne l’optimisation du codage en Java. Ici, vous apprendrez comment les conventions de style, les fonctionnalités du langage et des techniques d’optimisation spécifiques garantissent un code lisible et sans erreurs.

Astuce 4 : Respectez les conventions de style Java 

Les conventions de styles jouent un grand rôle dans la qualité du code. Les conventions Java les plus utilisées sont la convention de codage Java Style Guide de Google et la convention de code Java d’Oracle.

Ce sont des guides de qualité qui permettent aux développeurs de s’assurer que leur code Java est lisible, uniforme et facile à déboguer. Ces conventions couvrent tous les composants essentiels de la création de logiciels en Java ce qui permet à la maintenance du système par d’autres personnes. 

Voici un exemple avant et après l’utilisation de cette astuce : 

Et après, nous avons : 

Astuce 5 : Utilisez les fonctionnalités du langage Java 

Aborder le codage sous un angle fonctionnel permet de découper le traitement en une suite de processus simples et d’améliorer la testabilité et la lisibilité d’un programme. 

Plusieurs fonctionnalités Java vous permettront de simplifier votre code. Il s’agit des expressions lambda pour écrire des programmes plus concis; des streams pour les opérations sur une séquence sans utiliser de structure de boucle. 

Il existe aussi des optionals pour modéliser la présence ou l’absence d’une valeur ou des switch expressions qui permet d’exprimer facilement plusieurs conditions.

Voici un exemple avant et après l’utilisation de cette astuce : 

Et après, nous avons : 

Astuce 6 : Appliquez des techniques d’optimisation spécifiques

Optimiser un code Java requiert la connaissance des techniques d’optimisation propres à ce langage de programmation. Ces techniques sont en rapport avec l’environnement d’exécution, le langage, les librairies, la gestion de la mémoire ou encore la méthodologie.

Il est conseillé d’utiliser le lazy loading, le string pooling, le flyweight pattern ou le multithreading. Ils permettent soit d’améliorer les temps de chargements soit d’exécuter plusieurs tâches simultanément par exemple.

Voici un exemple avant et après l’utilisation de cette astuce :

Et après, nous avons : 

Astuce 7 : Utilisez des outils d’analyse statique du code Java  

Les outils d’analyse statique vous permettront de détecter les vulnérabilités, les failles de sécurité et les pratiques risquées dans votre code. L’intérêt est de pouvoir vérifier votre code sans avoir à le compiler ou à l’exécuter. 

Vous pouvez utiliser les outils FindBugs; PMD/CPD ou encore CheckList. Vos applications et logiciels seront stables, robustes et fiables.

Optimiser le test du code Java

Une fois le code Java conçu, il est nécessaire de le tester pour en connaître la fiabilité et l’efficacité. Pour optimiser le test du code Java, le développeur web devra utiliser des outils de mesure des performances afin de détecter les éventuels problèmes. 

Astuce 8 : Utilisez des outils de mesure des performances du code Java

La surveillance des performances d’un code en Java peut être une véritable corvée pour certains développeurs. Cependant, c’est une étape indispensable pour collecter des données sur l’utilisation des ressources, le temps d’exécution ou la consommation mémoire du code que vous avez conçu.

Pour contrôler les performances de votre code, veillez à inspecter les aspects appropriés et à utiliser les bons outils tels que les profilers, les benchmarks ou les moniteurs.

La meilleure solution pour la mesure de performance de votre code Java devra être rentable, évolutive et répondre aux attentes des utilisateurs finaux.

Astuce 9 : Identifiez et résolvez les problèmes de performance du code Java  

Une veille permanente pour identifier les éventuels problèmes de performance est cruciale car elle permet d’éviter que ces derniers affectent l’expérience utilisateur. 

On peut citer entre autres les fuites de mémoire, les goulots d’étranglement, les blocages de threads ou le garbage collection. 

Pour chacun de ces problèmes, une solution adaptée devra être mise en place. L’essentiel sera de vous sur les problèmes de performance les plus pertinents et de les résoudre au plus vite.

Astuce 10 : Mettez en place des tests automatisés du code Java  

En Java, il existe des tests dont la durée de réalisation manuelle requiert énormément de temps et d’autres qui sont très facilement réalisables sans automatisation. Les tests automatisés vous feront gagner un précieux temps.

Il s’agit des tests unitaires ; des tests d’intégration; des tests système et des tests d’acceptation. Vous pourrez vérifier le bon fonctionnement, la fiabilité et la robustesse du code Java beaucoup plus rapidement.

Astuce 11 : Utilisez des outils d’amélioration continue 

Tout au long de votre projet, vos applications et logiciels auront besoin d’être “dépoussiérés”. C’est là qu’interviennent les outils d’amélioration continue qui vont rectifier et optimiser votre code au fur et à mesure.

Optez pour des outils tels que les intégrations continues, les déploiements continus ou les revues de code. Ils assureront la qualité et la performance du code Java tout au long du cycle de vie du projet.

Conclusion

Pour finir, l’optimisation des performances d’un code Java passe par quelques astuces pendant la conception, l’écriture et le test de ce code.

Il s’agit essentiellement pour la conception de respecter les principes SOLID; choisir les meilleures structures de données; éviter les anti-patterns.

Pour optimiser le codage, il faut respecter les conventions de style Java; utiliser les fonctionnalités du langage Java; appliquer des techniques d’optimisation spécifiques, utiliser des outils d’analyse statique du code Java. 

En ce qui concerne le test du code, il est important d’utiliser des outils de mesure des performances du code Java; identifier et résoudre les problèmes de performance du code Java; mettre en place des tests automatisés du code Java et d’utiliser des outils d’amélioration continue.