Java：如何更优雅的性能调优？

Posted 2021-04-05 方志朋

来源 | https://url.cn/5jmLWc9

 Java性能调优笔记 

1、调优步骤：衡量系统现状、设定调优目标、寻找性能瓶颈、性能调优、衡量是否到达目标(如果未到达目标，需重新寻找性能瓶颈）、性能调优结束。

2、性能瓶颈的表象：资源消耗过多、外部处理系统的性能不足、资源消耗不多但程序的响应速度却仍达不到要求。

3、外部处理系统的性能不足：所调用的其他系统提供的功能或数据库操作的响应速度不够。

资源消耗不多但程序的响应速度却仍达不到要求：程序代码运行效率不够高、未充分使用资源、程序结构不合理。

4、CPU消耗分析：CPU主要用于中断、内核、用户进程的任务处理，优先级为中断>内核>用户进程。

5、上下文切换：每个线程分配一定的执行时间，当到达执行时间、线程中有IO阻塞或高优先级线程要执行时，将切换执行的线程。在切换时要存储目前线程的执行状态，并恢复要执行的线程的状态。

对于Java应用，典型的是在进行文件IO操作、网络IO操作、锁等待、线程Sleep时，当前线程会进入阻塞或休眠状态，从而触发上下文切换，上下文切换过多会造成内核占据较多的CPU的使用。

6、运行队列：每个CPU核都维护一个可运行的线程队列。系统的load主要由CPU的运行队列来决定。运行队列值越大，就意味着线程会要消耗越长的时间才能执行完成。

7、利用率：CPU在用户进程、内核、中断处理、IO等待、空闲，这五个部分使用百分比。

8、网络IO消耗分析：对于分布式Java应用，网卡中断是不是均衡分配到各CPU(cat/proc/interrupts查看)。

9、文件IO消耗分析：Linux在操作文件时，将数据放入文件缓存区，直到内存不够或系统要释放内存给用户进程使用。所以通常情况下只有写文件和第一次读取文件时会产生真正的文件IO。

对于Java应用，造成文件IO消耗高主要是多个线程需要进行大量内容写入（例如频繁的日志写入）的动作、磁盘设备本身的处理速度慢、文件系统慢、操作的文件本身已经很大。

10、JVM堆外的内存：swap的消耗、物理内存的消耗、JVM内存的消耗。

11、文件IO消耗严重的解决方法：从程序的角度而言，造成文件IO消耗严重的原因主要是多个线程在写进行大量的数据到同一文件，导致文件很快变得很大，从而写入速度越来越慢，并造成各线程激烈争抢文件锁。

 性能调优的策略 

好的调优策略是收益比（调优后提升的效果/调优改动所需付出的代价）最高的，通常来说简单的系统调优比较好做，因此尽量保持单机上应用的纯粹性， 这是大型系统的基本架构原则。

调优的三大有效原则：充分而不过分使用硬件资源、合理调整JVM、合理使用JDK包。

除了解性能调优的基本方法，大厂的动向也是需要了解的。以下是我整理的2019年百度、京东、腾讯、阿里巴巴等各大厂关于性能调优的面试题。

也是前唯品会、京东电商架构师诸葛的课程内容。

参加腾讯课堂&图灵学院联合推出的《Java性能调优》训练营，还有机会赢取神秘大奖！

原价99元，本号粉丝特惠，仅需0.02元！

扫码参与，先到先得

Java虚拟机底层原理与性能优化

• Java虚拟机内存模型能说说吗？

• 类加载器的双亲委派模型是什么？

• JVM垃圾收集算法与收集器有哪些？

• JVM诊断调优工具用过哪些？

• 每秒几十万并发的秒杀系统为什么会频繁发生GC？

• 日均百万级交易系统如何优化JVM？

• 线上生产系统OOM如何监控及定位与解决？

• 高并发系统如何基于G1垃圾回收器优化性能？

mysql索引数据结构与性能优化

• 索引数据结构红黑树，Hash，B+树能说下吗？

• 千万级数据表如何用索引快速查找？

• 如何基于索引B+树精准建立高性能索引？

• 联合索引底层数据结构又是怎样的？

• 覆盖索引与聚集索引到底是什么？

• Mysql最左前缀优化原则是什么？

• 为什么推荐使用自增主键做索引?

• 说说Mysql索引优化规范？

BIO，NIO，AIO，Netty以及Redis线程模型

• BIO，NIO，AIO的区别？

• 什么是阻塞IO以及非阻塞IO？ 

• 什么是同步IO以及异步IO？ 

• IO模型有几种？分别是什么？ 

• Reactor和Proactor IO设计模式是什么？

• NIO底层select、poll和epoll实现的区别 ？

• Java NIO的几个核心组成部分是什么？作用分别是什么？

• Redis、Netty、Tomcat的线程模型与NIO的联系是什么？

最近面试BAT，整理了一份资料《Java性能调优笔记及调优源码》，覆盖了文件IO消耗分析、内存消耗分析、JVM调优、程序调优、文件IO消耗严重的解决方法等等。

获取方式：资料整理不易，报名“0.02元课程”即可免费领取，更多内容陆续奉上。
明天见(｡･ω･｡)ﾉ♡

点击阅读原文，立即参与课程直播~