调整了一下JVM内存，程序快了700％，Java程序优化笔记

Posted 2021-08-11 java码农之路1

Java程序性能优化是一个永远逃不开的话题，优化无处不在！一个偶然间，小编得到了一份Java程序性能优化的笔记，小编读完这份笔记后大为惊叹，实在是写的太好了，不忍独乐乐，于是把这份笔记免费分享出来，供大家参阅，共同学习，共同成长！

这份笔记涵盖了：Java性能调优概述、设计优化、Java程序优化、并行程序开发及优化、JVM调优、Java性能调优工具！

由于文章篇幅的限制，接下来小编只能为大家展示完整目录和部分内容，完整版的免费获得方式放在了文末！（具体的调优方式全部都在笔记之中）

Java性能调优概述

性能概述

• 看懂程序的性能
• 性能的参考指标
• 木桶原理与性能瓶颈
• AmdahI定律

性能调优的层次

• 设计调优
• 代码调优
• JVM调优
• 数据库调优
• 操作系统调优

基本调优策略和手段

• 优化的一般步骤
• 系统优化注意事项

设计优化

善用设计模式

• 单例模式
• 代理模式
• 享元模式
• 装饰者模式
• 观察者模式
• Value Object模式
• 业务代理模式

常用优化组件和方法

• 缓冲(Buffer)
• 缓存(Cache)
• 对象复用——” 池”
• 并行替代串行
• 负裁均衡
• 时间换空间
• 空间换时间

Java程序优化

字符串优化处理

• String对象及其特点
• subString ()方法的内存泄漏
• 字符串分割和查找
• StringBuffer和StringBuilder

核心数据结构

• List接口
• Map接口
• Set接口
• 优化集合访问代码
• RandomAccess接口

使用NIO提升性能

• NIO的Buffer类族和Channel
• Buffer的基本原理
• Buffer的相关操作
• MappedByteBuffer性能评估
• 直接内存访问

引用类型

• 强引用
• 软引用
• 弱引用
• 虚引用
• WeakHashMap类及其实现

有助于改善性能的技巧

• 慎用异常
• 使用局部变量
• 位运算代替乘除法
• 替换switch
• 一维数组代替二维数组
• 提取表达式
• 展开循环
• 布尔运算代替位运算
• 使用arrayCopy ()
• 使用Buffer进行I/O操作
• 使用clone ()代替new
• 静态方法替代实例方法

并行程序开发及优化

并行程序设计模式

• Future模式
• Master-Worker模式
• Guarded Suspension模式
• 不变模式
• 生产者-消费者模式

JDK多任务执行框架

• 无限制线程的缺陷
• 简单的线程池实现
• Executor框架
• 自定义线程池
• 优化线程池大小
• 扩展ThreadPoolExecutor

JDK并发数据结构

• 并发List
• 并发Set
• 并发Map
• 并发Queue
• 并发Deque

并发控制方法

• Java内存模型与volatile
• 同步关键字synchronized
• ReentrantLock重入锁
• ReadWriteLock读写锁
• Condition对象
• Semaphore信号量
• ThreadLocal线程局部变量

“锁”的性能和优化

• 线程的开销
• 避免死锁
• 减小锁持有时间
• 减小锁粒度
• 读写分离锁来替换独占锁
• 锁分离
• 重入锁和内部锁
• 锁粗化
• 自旋锁
• 锁消除
• 锁偏向

无锁的并行计算

• 非阻塞的同步/无锁
• 原子操作
• Amino框架介绍
• Amino集合
• Amino树
• Amino图
• Amino简单调度模式

协程

• 协程的概念
• Kllim框架简介
• Task及其状态
• Fiber及其状态
• Kilim开发环境配置
• Kilim之Hello World
• 多任务通信
• Klim实例及性能评估

JVM调优

Java虚拟机内存模型

• 程序计数器
• Java虚拟机栈
• 本地方法栈
• Java堆
• 方法区

JVM内存分配参数

• 设置最大堆内存
• 设置最小堆内存
• 设置新生代
• 设置持久代
• 设置线程栈
• 堆的比例分配
• 堆分配参数总结

垃圾收集基础

• 垃圾收集的作用
• 垃圾回收算法与思想
• 垃圾收集器的类型
• 评价GC策略的指标
• 新生代串行收集器
• 老年代串行收集器
• 并行收集器
• 新生代并行回收(Parallel Scavenge)收集器
• 老年代并行回收收集器
• CMS收集器
• G1收集器(Garbage First)
• Stop the World案例
• 收集器对系统性能的影响
• GC相关参数总结

常用调优案例和方法

• 将新对象预留在新生代
• 大对象进入老年代
• 设置对象进入老年代的年龄
• 稳定与震荡的堆大小
• 吞吐量优先案例
• 使用大页案例
• 降低停顿案例

实用****JMVM参数

• JIT编译参数
• 堆快照(堆Dump)
• 错误处理
• 取得GC信息
• 类和对象跟踪
• 控制GC
• 选择类校验器
• Solaris下线程控制
• 使用大页
• 压缩指针

实战JVM调优

• Tomcat简介与启动加速
• Web应用程序介绍
• JMeter介绍与使用
• 调优前Web应用运行状况
• 调优过程

Java性能调优工具

Linux命令行工具

• top命令
• sar命令
• vmstat命令
• iostat命令
• pidstat工具

Windows工具

• 任务管理器
• perfmon性能监控工具
• Process Explorer
• pslist命令行

JDK命令行工具

• jps命令
• jstat命令
• jinfo命令
• jmap命令
• jhat命令
• jstack命令
• jstatd命令
• hprof工具

JConsole工具

• JConsole连接Java程序
• Java程序概况
• 内存监控
• 线程监控
• 类加载情况
• 虚拟机信息
• MBean管理
• 使用插件

Visual VM多合一工具

• Visual VM连接应用程序
• 监控应用程序概况
• Thread Dump和分析
• 性能分析
• 快照
• 内存快照分析
• MBean管理
• TDA使用
• BTrace介绍

Visual VM对OQL的支持

• Visual VM的OQL基本语法
• 内置heap对象
• 对象函数
• 集合/统计函数
• 程序化OQL

MAT内存分析工具

• 初识MAT
• 浅堆和深堆
• 支配树(Dominator Tree)
• 垃圾回收根
• 内存泄露检测
• 最大对象报告
• 查找支配者
• 线程分析
• 集合使用情况分析
• 扩展MAT

MAT对OQL的支持

• Select子句
• From子句
• Where子句
• 内置对象与方法

JProfle简介

• JProfile使用配置
• 内存视图
• 堆快照
• CPU视图
• 线程视图
• JVM统计信息

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