JAVa程序性能优化
JAVa程序性能优化
懂得计算机性能的都知道，性能反应慢体现为：界面停顿，抖动，反应迟钝等
性能的表现有：
- 执行速度：程序是否迅速，响应时间是否够短
- 内存分配：内存分配是否合理，是否过多的消耗内存或者存在泄漏
- 启动时间：程序从运行可以正常的处理业务需要花费多长时间
- 负载承受能力：当系统压力上升时，系统的执行速度，响应速度的上升曲线是否平缓
性能的参考指标有：
- 执行时间：一段代码从开始到结束，所用的时间
- CPU时间：函数或者线程CPU的时间
- 内存分配：程序运行时所占用的内存空间
- 磁盘吞吐量：描述I/O的使用情况
- 网络吞吐量：描述网络使用情况
- 响应时间：系统对某用户行为或者事件作出的响应时间。响应时间越短，性能越好木桶原理与性能瓶颈
又称短板理论，其核心思想：一个木桶水的多少，并不取决于桶壁最高的木块，而取决与最短的木块，即使有充足的内存和CPU的前提下，如果I/O磁盘低下，那么系统总体会运行很慢，只有提高磁盘I/O性能才能对系统整体性能进行优化，因此磁盘的I/O就是系统的性能瓶颈
注意：系统的好坏最终取决于最差的组件，必须对其进行优化，而不是对系统表现最好的组件
最优可能成为系统瓶颈的计算机资源：
- 磁盘I/O：由于磁盘I/O读写速度比内存慢，如果等磁盘完成I/O完成，那么低效的I/O会拖累整个系统
- CPU：对计算机要求高的计算机应用，由于占用时间，不断大量的占用CPU资源，那么对CPU争夺导致性能问题
- 异常:对JAVA应用来讲，异常捕获和处理是非常消耗资源的，程序高平率进行异常处理
- 数据库：大部分应用程序离不开数据库，海量数据库读写操作可能费时
- 锁竞争：对于高并发的程序来说，如果存在激烈竞争，锁竞争会增加线程切换开销
- 内存：一般来说，只要应用程序设计合理，内存读写速度上不太可能成为性能瓶颈。除非应用提高了内存交换和扫描
- Amdanhl定律
它定义了串行系统并行后加速比的设计公式和理论上限
加速比定义：加速比=优化前系统消耗时/优化系统消耗时
加速比：优化前耗时与优化后耗时比值。加速比越高，优化越明显
二、性能调优层次，
除了可以从软件架构，JVM 虚拟机层，数据库以及操作系统层面通过进行调优，进而提升性能，设计调优处于调优上层，往往需要软件开发进行之前，由于软件开发设计和架构对软件整体质量有决定因素，设计调优对性能也是最大的。
设计优化最大特点可以规避某一组件，而非改良组件实现。因此开发人员必须监测频率和资源消耗间取衡
代码调优
需要熟悉相关语言的API，并正确使用API 或类库，对算法结构灵活使用 LikeList和ArrayList随机访问性能，同样的文件读写实现，使用Stream方式与JAVA NIO方式
JVM调优
对JVM虚拟机进行优化有一定程度的上升JAVA性能。JVM各项参数会直接影响性能。JVM堆大小，垃圾回收机制策略
数据库调优
可以使用JDBC的方式连接数据库，调优分为3部分
应用层对SQL语句进行优化
对数据库进行优化
对数据库软件进行优化
优化数据库访问层，使用JDBC进行查询，对大量SQL查询，可以使用preparestatement代替statement，以提高数据库查询数据效率：select语句显查询列名，避免用*
数据库进行优化时，主要目的是建立一个具有良好的表结构数据库，例如：用多表级联合查询效率可以合理冗余字段 ，对于大表使用水平切割或者类似ORCal分区表技术，为了提高数据库查询效率，可以建立合理索引
