JAVA性能优化分布式架构和部署

Posted 2022-12-22 java8899

一,JAVA性能优化之设计优化 
设计优化处于性能优化手段的上层。它往往须要在软件开发之前进行。在软件开发之前，系统架构师应该就评估系统可能存在的各种潜在问题和技术难点，并给出合理的设计方案，因为软件设计和系统架构对软件总体设计质量有决定性的影响。所以，设计调优对系统的性能影响也是最大的，假设说，代码优化。JVM优化都是对系统微观层次的“量”的优化，那设计优化就是对系统”质”的优化. 
设计优化的一大显著特征是:它能够规避某一个组件的性能问题,而是改良组件的实现;比方:组件A通过循环监控不断的检測时间E是否发生,其检測行为必定会占用部分系统资源,因此,开发者必须检測频率和资源消耗上取得平衡,假设检測频率太低,尽管降低了资源消耗,可是系统实时反应性就会降低,假设进行代码层的调优,就须要优化检測方法的实现及要求得一个最为恰当的检測频率.对于这个问题我们就能够用设计模式中的观察者模式 ,当事件E发生的时刻,由事件E通知组件A,从而触发组件A的行为.这样的设计从根本上攻克了存在性能隐患的循环监控,从根本上攻克了这一问题. 
进行设计优化时,设计人员和必须熟悉经常使用的设计方法,设计模式,以及主要的性能组件和经常使用的优化思想,并将其有机地集成在软件系统中. 
注意:一个良好的系统设计能够规避非常多潜在在的性能问题.因此,尽可能多花些时间在系统设计上,是创建高性能程序的关键 
二,JAVA性能优化之代码优化 
代码调优是在软件开发中,或者是软件开发完毕后,软件维护过程中进行的程序代码的改进和优化.代码优化涉及诸多编码技巧,须要开发者熟悉相关的语言API ,并在适合的场景中正确的使用相关API或类库.同一时候,对算法,数据结构的灵活使用,也是代码优化的一个重要内容. 
尽管代码优化时从微观上对性能进行调整,可是一个”好”的实现和一个”坏”的实现对系统的影响也是非常大的.比方,相同作为List的实现,LinkedList和ArrayList在随机訪问上的性能却差了好几个量级;比方相同是文件读写的实现,使用Stream方式和使用JAVA NIO的方式,其系能可能又会是还有一个数量级. 
因此,尽管与设计优化相比,笔者将代码优化成为在微观层面上的优化,但它却是对系统性能产生最直接影响的优化方法. 
三,JVM优化 
因为JAVA软件总是执行在JVM虚拟机之上。对JVM虚拟机进行优化也能一定程度上的提升JAVA程序的性能。JVM通常能够在软件开发后期进行，如在开发完毕或者是软件开发的某一里程碑阶段。 
作为JAVA软件的执行平台。JVM的各项參数将会直接影响JAVA程序的性能。

比方，JVM的堆大小，垃圾回收策略等等。 
要进行JVM层面的调优。须要开发者对JVM的执行原理和基本内存结构有一定的了解。如，堆内存的结构，GC的种类等。然后，根据引用程序的特点。设置合理的JVM启动參数。

四。数据库优化 
对绝大部分应用系统而言。数据库是不可缺少的一部分。JAVA程序能够使用JDBC的方式连接数据库。对数据库的调优能够分为三个部分：

• 在应用层对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。

在应用层优化数据库訪问。涉及大量的编程技巧。比方。当使用JDBC进行查询的时候，对于大量拥有相同结构的SQL查询，能够使用PerparedStatement取代Statement。以提高数据库的查询效率。在使用Select语句中，显示指定要查询的列名 ，避免使用* 
在对数据库优化时，主要目的是建立一个具有良好表结构的数据库。

比方，为了提高多表级联查询的效率，能够合理地使用冗余字段；对于大表，能够使用行的水平分割或者相似Oracle分区的技术；为了提高数据的查询的效率，能够建立有效水平分割或者相似Oracle分区表的技术；为了提高数据库查询效率。在select语句中。显示指定要查询的列名，避免使用*。 
在对数据库进行优化时。主要目的是建立一个具有良好表结构的数据库。比方，为了提高多表级联查询效率，能够合理地使用冗余字段。对于大表。能够使用行数据来水平分割，为了提高数据库的查询效率，能够建立有效且事宜的索引 
五，JAVA性能优化之操作系统优化 
操作系统，调优的手段和參数可能有所不同，比方，在主流Unix系统中。共享内存段。信号量，共享内存最大值（shmmax）。共享内存最小值（shmmin）等都是能够进行优化的系统资源.此外,如最大文件句柄数,虚拟内存大小,磁盘的块大小等參数都可能对软件的性能产生影响.配置虚拟内存界面