性能优化的切入点

冷不防 2024-02-21 12:26 17阅读 0赞

#### 性能优化的切入点 ####

*  性能优化的7类技术手段
 *   *  复用优化
     *  计算优化
     *  结果集优化
     *  资源冲突优化
     *  算法优化
     *  JVM优化
 *  总结

## 性能优化的7类技术手段 ##

![在这里插入图片描述][d6ddcbc7a0154accb912c849ccba2119.png]

### 复用优化 ###

写代码时会发现有很多重复的代码可以提取出来做成公共的方法。

谈到数据复用，首先想到的就是缓冲和缓存，两者意义是完全不同的。

**缓冲(Buffer)**:常见于对数据的暂存，然后批量传输或者写入多使用顺序方式，用来缓解不同设备之间频繁地、缓慢地随机写。

**缓存(Cache)**:常见于对已读取数据的复用  
通过将它们缓存在相对高速的区域，缓存主要针对的是读操作。

![在这里插入图片描述][27bfb009a76e458ca4f60c96c2dd4c94.png]

### 计算优化 ###

**1. 并行执行**：  
现在的CPU发展速度很快，绝大多数硬件，都是多核。

要想加快某个任务的执行，最快最优的解决方式，就是让它并行执行。

**2. 变同步为异步**  
通常涉及编程模型的改变。

请求会一直阻塞，直到有成功，或者失败结果的返回。

**虽然编程模型简单，但应对突发的、时间段倾斜的流量，问题就特别大，请求很容易失败**。

**3. 惰性加载**  
使用一些常见的设计模式来优化业务，提高体验，比如单例模式、代理模式等。

比如在绘制Swing窗口时，如果要显示比较多的图片，就可以先加载一个占位符。

然后通过后台线程慢慢加载所需要的资源，这就可以避免窗口的僵死。

### 结果集优化 ###

XML的表现形式是非常好的，那为什么还有JSON呢？

一个重要的原因就是体积变小，传输效率和解析效率变高。

像**Google的Protobuf**,体积更小。

虽然**可读性降低**，但**在一些高并发场景下(如RPC), 能够显著提高效率**。

这是典型的对结果集的优化。

像Nginx,一般都会开启GZIP压缩，使得传输的内容保持紧凑。

客户端只需要一小部分计算能力，就可以方便解压。

由于这个操作是分散的，所以性能损失是固定的。

对于一些对时效性要求不高，但对处理能力有高要求的业务。

要吸取缓冲区的经验，尽量减少网络连接的交互。

采用**批量处理**的方式，增加处理速度。

### 资源冲突优化 ###

在平常的开发中，会涉及很多共享资源：

*  单机的，比如一个HashMap
 *  外部存储，比如一个数据库行
 *  单个资源，比如Redis某个key的Setnx
 *  多个资源的协调，比如事务、分布式事务等

按照锁级别，锁可分为乐观锁和悲观锁，乐观锁在效率上更高。

按照锁类型，锁又分为公平锁和非公平锁，在对任务的调度上，有一些细微的差别。

### 算法优化 ###

算法能够显著提高复杂业务的性能。

但在实际的业务中，往往都是变种。

由于存储越来越便宜，在一些CPU非常紧张的业务中，往往采用**空间换取时间**的方式，来加快处理速度。

算法属于代码调优，代码调优涉及很多编码技巧，需要使用者对所使用语言的AP!也非常熟悉。

有时对算法、数据结构的灵活使用，也是代码优化的一个重要内容。

比如常用的降低时间复杂度的方式，就有递归、二分、排序、动态规划等。

在平时的编程中，尽量使用一些设计理念良好、性能优越的组件。

比如**有了Netty,就不用再选择比较老的Mina组件**，而在设计系统时，从性能因素考虑，就不要选SOAP这样比较耗时的协议。

比如**一个好的语法分析器(比如使用JavaCC), 其效率会比正则表达式高很多**。

### JVM优化 ###

因为Java是运行在JVM虚拟机之上，它的诸多特性，就要受到JVM的制约。

对JVM虚拟机进行优化，也能在一定程度上能够提升JAVA程序的性能。

如果参数配置不当，甚至会造成OOM等比较严重的后果。

目前被广泛使用的垃圾回收器是G1。

**通过很少的参数配置，内存即可高效回收。**

CMS垃圾回收器已经在Java14中被移除，因为它的GC时间不可控。

## 总结 ##

当然性能优化还包含数据库优化、操作系统优化、架构优化等其他一些内容，但不是重点。

**参考资料**：[性能优化的切入点][Link 1]

[d6ddcbc7a0154accb912c849ccba2119.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/fdaf4e9f26d8464fb82faaea01476087.png
[27bfb009a76e458ca4f60c96c2dd4c94.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/21/206b3e59ebde431a9ea33b14f7769610.png
[Link 1]: https://www.bilibili.com/video/BV12S4y1D7mq?p=2&vd_source=a1af903e57688df870625021f7f3a7eb

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