程序人生——Java使用关于性能和效率的建议

目录

• 引出
• 性能和效率
• • 建议132：提升Java性能的基本方法
  • • 建议133：若非必要，不要克隆对象
  • 建议134：推荐使用“望闻问切”的方式诊断性能
  • • 建议135：必须定义性能衡量标准
  • 建议136：枪打出头鸟—解决首要系统性能问题
  • • 建议137：调整JVM参数以提升性能
    • 建议138：性能是个大“咕咚”
• 深入认识JVM
• • JVM内存分配，类加载
  • 创建对象的4种方法总结
  • 垃圾回收GC
  • JVM调优，Arthas使用
• 认识多线程
• • 创建多线程方法+了解线程池
  • 多线程下-1非原子性问题即解决
  • 再论线程，创建、生命周期
• 总结

引出

程序人生——Java使用关于性能和效率的建议

性能和效率

建议132：提升Java性能的基本方法

• 如何让Java程序跑的更快、效率更高、吞吐量更大：1、不要在循环条件中计算，每循环一次就会计算一次，会降低系统效率；2、尽可能把变量、方法声明为final static类型，加上final static修饰后，在类加载后就会生成，每次方法调用则不再重新生成对象了；3、缩小变量的作用范围，目的是加快GC的回收；4、频繁字符串操作使用StringBuilder或StringBuffer；5、使用非线性检索，使用binarySearch查找会比indexOf查找元素快很多，但是使用binarySearch查找时记得先排序；6、覆写Exception的fillInStackTrace方法，fillInStackTrace方法是用来记录异常时的栈信息的，这是非常耗时的动作，如果不需要关注栈信息，则可以覆盖，以提升性能；7、不建立冗余对象

建议133：若非必要，不要克隆对象

• （克隆对象并不比直接生成对象效率高）（通过clone方法生成一个对象时，就会不再执行构造函数了，只是在内存中进行数据块的拷贝，看上去似乎应该比new方法的性能好很多，但事实上，一般情况下new生成的对象比clone生成的性能方面要好很多。JVM对new做了大量的系能优化，而clone方式只是一个冷僻的生成对象的方式，并不是主流，它主要用于构造函数比较复杂，对象属性比较多，通过new关键字创建一个对象比较耗时间的时候

建议134：推荐使用“望闻问切”的方式诊断性能

• 性能诊断遵循“望闻问切”，不可过度急躁

建议135：必须定义性能衡量标准

• 原因：
  • 1、性能衡量标准是技术与业务之间的契约；
  • 2、性能衡量标志是技术优化的目标

建议136：枪打出头鸟—解决首要系统性能问题

• 解决性能优化要“单线程”小步前进，避免关注点过多而导致精力分散）（解决性能问题时，不要把所有的问题都摆在眼前，这只会“扰乱”你的思维，集中精力，找到那个“出头鸟”，解决它，在大部分情况下，一批性能问题都会迎刃而解

建议137：调整JVM参数以提升性能

• 四个常用的JVM优化手段：
  • 1、调整堆内存大小，JVM两种内存：栈内存（Stack）和堆内存（Heap），栈内存的特点是空间小，速度快，用来存放对象的引用及程序中的基本类型；而堆内存的特点是空间比较大，速度慢，一般对象都会在这里生成、使用和消亡。栈空间由线程开辟，线程结束，栈空间由JVM回收，它的大小一般不会对性能有太大影响，但是它会影响系统的稳定性，超过栈内存的容量时，会抛StackOverflowError错误。可以通过**“java -Xss ”设置栈内存大小来解决。堆内存的调整不能太随意，调整得太小，会导致Full GC频繁执行，轻则导致系统性能急速下降，重则导致系统根本无法使用；调整得太大，一则浪费资源（若设置了最小堆内存则可以避免此问题），二则是产生系统不稳定的情况，设置方法“java -Xmx1536 -Xms1024m”**，可以通过将-Xmx和-Xms参数值设置为相同的来固定堆内存大小；
  • 2、调整堆内存中各分区的比例，JVM的堆内存包括三部分：新生区（Young Generation Space）、养老区（Tenure Generation Space）、永久存储区（Permanent Space 方法区），其中新生成的对象都在新生区，又分为伊甸区（Eden Space）、幸存0区（Survivor 0 Space）和幸存1区（Survivor 1 Space），当在程序中使用了new关键字时，首先在Eden区生成该对象，如果Eden区满了，则触发minor GC，然后把剩余的对象移到Survivor区（0区或者1区），如果Survivor取也满了，则minor GC会再回收一次，然后再把剩余的对象移到养老区，如果养老区也满了，则会触发Full GC（非常危险的动作，JVM会停止所有的执行，所有系统资源都会让位给垃圾回收器），会对所有的对象过滤一遍，检查是否有可以回收的对象，如果还是没有的话，就抛出OutOfMemoryError错误。一般情况下新生区与养老区的比例为1:3左右，设置命令：“java -XX:NewSize=32m -XX:MaxNewSize=640m -XX:MaxPermSize=1280m -XX:NewRatio=5”,该配置指定新生代初始化为32MB（也就是新生区最小内存为32M），最大不超过640MB，养老区最大不超过1280MB，新生区和养老区的比例为1:5.一般情况下Eden Space : Survivor 0 Space : Survivor 1 Space == 8 : 1 : 1）；
  • 3、变更GC的垃圾回收策略，设置命令“java -XX:+UseParallelGC -XX:ParallelGCThreads=20”，这里启用了并行垃圾收集机制，并且定义了20个收集线程（默认的收集线程等于CPU的数量），这对多CPU的系统时非常有帮助的，可以大大减少垃圾回收对系统的影响，提高系统性能；
  • 4、更换JVM，如果所有的JVM优化都不见效，那就只有更换JVM了，比较流行的三个JVM产品：Java HotSpot VM、Oracle JRockit JVM、IBM JVM。

建议138：性能是个大“咕咚”

• 1、没有慢的系统，只有不满足义务的系统；
• 2、没有慢的系统，只有架构不良的系统；
• 3、没有慢的系统，只有懒惰的技术人员；
• 4、没有慢的系统，只有不愿意投入的系统

深入认识JVM

JVM内存分配，类加载

Java进阶（1）——JVM的内存分配 & 反射Class类的类对象 & 创建对象的几种方式 & 类加载（何时进入内存JVM）& 注解 & 反射+注解的案例

创建对象的4种方法总结

Java进阶（4）——结合类加载JVM的过程理解创建对象的几种方式：new，反射Class，克隆clone（拷贝），序列化反序列化

垃圾回收GC

Java进阶（垃圾回收GC）——理论篇：JVM内存模型 & 垃圾回收定位清除算法 & JVM中的垃圾回收器

简介：本篇博客介绍JVM的内存模型，对比了1.7和1.8的内存模型的变化；介绍了垃圾回收的语言发展；阐述了定位垃圾的方法，引用计数法和可达性分析发以及垃圾清除算法；然后介绍了Java中的垃圾回收器，由串行、到并行再到并发，最后到G1的演变；最后给出了垃圾回收器的对比和使用指引。

JVM调优，Arthas使用

• Java进阶（JVM调优）——阿里云的Arthas的使用 & 安装和使用 & 死锁查找案例，重新加载案例，慢调用分析
• Java进阶（JVM调优）——JVM调优参数 & JDK自带工具使用 & 内存溢出和死锁问题案例 & GC垃圾回收

认识多线程

创建多线程方法+了解线程池

Java进阶（5）——创建多线程的方法extends Thread和implements Runnable的对比 & 线程池及常用的线程池

多线程下-1非原子性问题即解决

Java进阶（6）——抢购问题中的数据不安全（非原子性问题）& Java中的synchronize和ReentrantLock锁使用 & 死锁及其产生的条件

再论线程，创建、生命周期

Java进阶（再论线程）——线程的4种创建方式 & 线程的生命周期 & 线程的3大特性 & 集合中的线程安全问题

主要内容：
1.线程创建的方式，继承Thread类，实现Runable接口，实现Callable接口，采用线程池；
2.线程生命周期： join()：运行结束再下一个， yield()：暂时让出cpu的使用权，deamon()：守护线程，最后结束，sleep()：如果有锁，不会让出；
3.线程3大特性，原子性，可见性，有序性；
4.list集合中线程安全问题，hash算法问题；

总结

程序人生——Java使用关于性能和效率的建议