Java性能优化概述

简介: Java性能优化概述

一、性能概述

公司投入人力物力成本开发出的程序,如果出现程序瘫痪、界面停顿、抖动、响应迟缓等问题,会大大降低用户体验,损失大量用户。对于上述问题,都是需要性能调优来解决的问题。

程序性能主要表现在代码的执行速度、软件系统的内存分配是否合理、代码的启动加载时间是否够长、软件系统的负载承受能力是否足够等方面。

常见的系统瓶颈如下:

  • 磁盘I/O:磁盘io读写速度远小于内存读写,低效的磁盘io会拖垮整个系统。
  • 网络传输:代码需要对互联网上的数据进行读写,由于网络环境的不确定性,网络读写的速度较慢也会成为系统性能瓶颈。
  • CPU资源抢占:系统中存在科学计算、3d渲染等对cpu资源长期占用的操作,也会造成其他操作cpu资源抢占时的性能问题。
  • 异常捕获:异常捕获和处理较为消耗资源,程序中过多捕获异常也会造成性能问题
  • 数据库操作:大部分系统需要数据库读写查询,如果数据读写耗时较长也会拖死整个系统。
  • 高并发场景下的锁竞争:在高并发场景下,为了防止并发问题时常需要加锁,在锁资源抢占时,会造成系统的性能问题。
  • 系统内存的分配:内存和磁盘的比例要合理,内存过小也会成为系统读写的瓶颈。

二、性能调优的层次

1.设计调优

设计调优处于软件开发之前,需要我们在技术选型之前,都要考虑到采用相关技术可能遇到的技术瓶颈,熟悉常用的软件射界方法、设计模式、基本组件的性能和常见的优化思想,给出合理的解决设计方案。

2.代码调优

代码调优发生在软件编码过程中,需要开发者熟悉Java语言的API,并在正确的工作场景中使用API或类库。同时也要求开发者对算法和数据结构的灵活应用,编写出高效复用性高的代码。

3.java虚拟机调优

Java软件都是运行在Java虚拟机之上的,通过调节Java虚拟机参数大大提升Java程序运行的效率。

4.数据库调优

Java语言通过jdbc方式进行数据库连接,因此对数据库的优化可以分为以下三个方面:

  • 在应用层对SQL语句进行优化

常见的SQL语句优化就是为未添加索引的字段添加索引已添加索引的字段是否索引失效是否使用select * 进行了全表扫描

  • 对数据库进行优化 在设计数据库表时,是否进行了库表字段冗余设计,多表联查时提高查询效率对于大表进行分表
  • 对数据库软件进行优化

熟悉常见的数据库软件,选用合适的数据库,来提高数据库连接的效率

三、性能调优的策略和手段

3.1 性能优化的一般步骤

  1. 确立性能调优目标和明确最终调优目标
  2. 使用分析软件对现行系统进行性能监控、统计、观测,确定现行软件是否达到性能目标。若达到,无需优化,
  3. 没有达到,寻找现行系统瓶颈,进行性能优化
  4. 优化完成在目标平台上重新测试,确定是否达到既定性能目标,没有的话重复上述操作直至达到目标

3.2 性能优化注意事项

  1. 性能优化后的代码,可能新的bug,因此优化后的代码需要复测
  2. 优化后后的代码可能晦涩难懂,降低了代码可读性,不利于维护。


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