系统又出bug？你需要的Java性能调优全攻略来了 | 极客时间

Posted 2021-04-05 InfoQ

相信对于每一个奋战在开发一线的技术人来说，Java 性能调优都是老生常谈的问题。特别当“糙快猛”的开发模式大行其道时，随着系统访问量的增加、代码的臃肿，各种性能问题便会层出不穷。比如，下面这些典型的性能问题，你肯定或多或少都遇到过：

• 在进行性能测试时，接口响应时间长，吞吐量低；

• 在高并发下，JVM 中 Full GC 异常，JVM 堆内存溢出；

• 由于业务增长迅猛，大量读写操作单表单库，造成数据库死锁。

对于很多研发人员来说，Java 性能调优都是很头疼的问题，那么 Java 性能调优为什么不好掌握呢？Java 性能调优不是一门编程语言，无法通过直线式的思维来掌握和应用，我认为其中的主要原因有下面两点：

1. 对工程师的技术广度的高要求。互联网时代，现在一个简单的系统就囊括了应用程序、数据库、容器、操作系统、网络等技术，线上一旦出现性能问题，就可能要你协调多方面组件去进行优化，这就是技术广度；

2. 对工程师的技术深度的高要求。很多性能问题隐藏得很深，可能因为一个小小的代码，也可能因为线程池的类型选择错误...... 可归根结底考验的还是我们对这项技术的了解程度，这就是技术深度。

Java 性能调优看起来似乎错综复杂，但是也不是没有章法可循。在主导参与物流、电商、游戏支付系统的研发，奋战性能优化一线多年后，我根据自己的实战经验，把 Java 性能调优分成下面 5 个层级：Java 编程、多线程、JVM 、设计模式、数据库，每个层级下都覆盖了最常见的优化问题，看下图：

另外，对于 Java 性能优化，不仅要理解系统架构、应用代码，还需要关注 JVM 层甚至操作系统底层。有时候，深入理解 Java 底层源码就能达到事半功倍的效果。除了上面提到的问题，性能调优还遵循一些通用的原则，比如说按需优化、二八原则、创建性能测试套件等等。关于以上这些问题，我都会在《Java 性能调优实战》专栏里为你一一讲解。

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我是谁？会讲什么？

你好，我是刘超，目前是金山软件西山居（国内最早的游戏开发工作室）技术经理，主导游戏支付系统的研发工作。工作这些年，我陆续参与过物流、电商、游戏支付系统的研发，这些项目都存在一个共性，就是经常会运营一些大促以及抢购类活动。活动期间，系统不仅要保证处理请求业务的严谨性，还要历经短时间内高并发的考验。

我一直处于性能调优的一线，正所谓“实践出真知“。这些年在生产环境中遇到的事故不少，很多坑一点点踩平，就走出了一条路，这个过程中我收获了很多实打实的经验，希望能分享给更多的人，所以，我在极客时间开设了《Java 性能调优实战》这门课。

在这个专栏里，我将结合自己多年的从业经验，从实战出发，精选高频性能问题，透过 Java 底层源码，提炼出优化思路和它背后的实现原理，最后形成一套“学完就能用的调优方法论”。这也是很多一线大厂对于高级工程师的要求，希望通过这个专栏帮助你快速进阶。

这个专栏具体怎么设计的呢？结合 Java 应用开发的知识点，我将内容分为七大模块，从上到下依次详解 Java 应用服务的每一层优化实战。

模块一，概述。为你建立两个标准。一个是性能调优标准，告诉你可以通过哪些参数去衡量系统性能；另一个是调优过程标准，带你了解哪些调优策略可以复用，排查性能问题，进而解决问题。

模块二，Java 编程性能调优。JDK 是 Java 语言的基础库，熟悉 JDK 中各个包中的工具类，可以帮助你编写出高性能代码。这个模块我会从基础的数据类型讲起，涉及容器在实际应用场景中的调优，还有现在互联网系统架构中比较重要的网络通信调优。

模块三，多线程性能调优。目前大部分服务器都是多核处理器，多线程编程的应用广泛。为了保证线程的安全性，通常会用到同步锁，这会为系统埋下很多隐患；除此之外，还有多线程高并发带来的性能问题，这些都会在这个模块重点讲解。

模块四，JVM 性能监测及调优。Java 应用程序是运行在 JVM 之上的，对 JVM 进行调优可以提升系统性能。这个模块重点讲解 Java 对象的创建和回收、内存分配等。

模块五，设计模式调优。在架构设计中，我们经常会用到一些设计模式来优化架构设计。这个模块我将结合一些复杂的应用场景，分享设计优化案例。

模块六，数据库性能调优。数据库最容易成为整个系统的性能瓶颈，这个模块我会重点解析一些数据库的常用调优方法。

模块七，实战演练场。以上六个模块的内容，都是基于某个点的调优，现在是时候把你前面所学都调动起来了，这个模块我将带你进入综合性能问题高频出现的应用场景，学习整体调优方法。

纵观整个专栏，以点带面，目的就是交付给你一套“学完就用的调优方法论”，让你在遇到性能问题时，能够调动所学，触类旁通，技术水平更上一层楼。

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