--From ： JAVA程序性能优化 (葛一鸣，清华大学出版社,2012/10第一版)

 

1. java性能调优概述

    1.1 性能概述 

        程序性能： 执行速度，内存分配，启动时间， 负载承受能力。

        性能指标： 执行时间，CPU时间，内存分配，磁盘吞吐量，网络吞吐量，响应时间。 

        优化策略： 木桶原理，优化性能瓶颈。

    1.2 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。

        

2. 设计优化

    2.1 善用设计模式　

        单例模式：　对于巨大对象，节省创建对象的时间空间；

        代理模式：　可用于延迟加载，提升系统启动速度；

        享元模式：　对象和组件复用，节省创建对象的开销；

        装饰者模式：　分离组件，提高可维护性增加模块复用性；

        观察者模式：　避免新开线程循环等待；

    2.2　常用组件优化

        缓冲（漏斗设计）， 

        缓存（空间换时间）， 

        对象复用“池”， 

        并行代替串行，

        负载均衡（Terracotta）, 

        时间换空间，

        空间换时间。

        

3. Java程序优化

    3.1 字符串　

        不变性，　针对常量池优化

        subString　空间换取时间

        split 正则分割

        StringTokenizer　字符串分割

        灵活使用charAt 和 indexOf

        StringBuffer(线程安全) 和　StringBuilder : 初始化时设置最大容量

    3.2 核心数据结构

        List　: ArrayList 和  LinkedList

        Map  : Hashtable(线程安全), HashMap, LinkedHashMap, TreeMap(可排序)

        Set  : hashSet, linkedHashSet, TreeSet

        集合访问优化 ：

            分离循环中被重复调用的代码 ( i<collection.size() -> i<collectionSize )

            省略相同的操作 (循环内部的声明)

            减少方法调用 (优先直接访问内部变量)

        RandomAccess (随即访问): ArrayList Vector

    3.3 使用NIO提升性能

        NIO的Buffer 和 Channel 配合使用

        Buffer的原理和相关操作

        Buffer内存缓存和堆上内存区别

    3.4 引用类型

        强引用 : 可以直接访问，不会被ＧＣ回收，可能导致内存泄露（互相引用）

        软引用 : SoftReference<T> 内存紧张，会被ＧＣ回收

        弱引用 : WeakReference<T> ＧＣ发现立即回收

        虚引用 : PhantomReference<T> 始终返回ｎｕｌｌ

        WeakHashMap　: 弱引用的 HａｓｈMａｐ

    3.5 改善性能

        慎用异常,try catch浪费性能 (62ms/110ms)

        使用局部变量,栈的访问比堆快 (78ms/266ms)

        位运算代替乘除法            (31ms/219ms)

        一维数组代替二维数组        (235ms/344ms)

        提取公共表达式

        降低循环次数 如数组赋值　i++ -> i+=3　(31ms/94ms)

        布尔运算代替位运算　(逻辑运算中布尔运算快于位运算，越简单的越靠前)

        使用System.arrayCopy()(native 函数)复制数组(31ms/250ms)

        Buffer进行Ｉ/O操作

        使用clone()代替new (一般是浅拷贝,其他需要具体实现clone)

        静态方法代替实例方法

        

4. 并行程序开发及优化

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