Tuning

Java 性能调优主要从 Java 编程、多线程、JVM、设计模式、数据库等多个方面来介绍。

不过在调优之前先需要了解性能指标、性能测试、常用手段等，见下文。

性能指标

性能参考因素

• CPU：计算型引用、FullGC、无限循环、多线程大量上下文切换都可能造成 CPU 繁忙。

• 内存：

• 磁盘 I/O：

• 异常：构建异常栈非常消耗资源。

• 数据库：

• 锁竞争：

指标

• 响应时间：

  • 数据库响应时间

  • 服务端响应时间

  • 网络响应时间

  • 客户端响应时间

• 吞吐量

  • 磁盘吞吐量

    • IOPS：随机读写，如 OLTP 数据库、小文件存储等。

    • 吞吐量：顺序读写，如视频点播等。

  • 网络吞吐量：涉及 CPU、网卡、宽带等。

• 计算机资源使用率

  • CPU 占用率

  • 内存使用率

  • 磁盘 I/O 使用率

  • 网络 I/O 使用率

• 系统负载

系统负载 vs CPU 利用率。系统负载表示正在运行或等待的进程或线程数，CPU 利用率表示单位时间内实时占用 CPU 的百分比。如计算密集型，CPU 利用率会很高，但是系统负载可能为 0.1；I/O 密集型，CPU 利用率可能很低，但是系统负载很高，因为很多线程可能在阻塞。

TPS vs QPS。TPS（transaction per second），QPS（query per second）。一个事务可能包含多个请求，若一个用户操作只有一个请求，那么 TPS 和 QPS 就没有区别。

性能测试

• 微基准测试

• 宏基准测试

性能测试注意的问题：

• 热身

• 结果不稳定

性能优化

• 代码

• 设计

• 算法

• 时间换空间

• 空间换时间

• 参数调优

兜底策略

• 限流

• 熔断

• 自动扩容

• 提前扩容

性能测试工具

工具	适用场景	优点	缺点
ab	单个接口的性能测试	简单实用	不能对整个业务流程测试
JMeter	简单并发测试、整个业务流程测试、组合并发测试、csv 动态导入变量	功能全，可扩展性高	性能不稳定，高并发容易造成界面卡死
LoadRunner	包括JMeter 的常用功能，可以 IP 欺骗	专业、稳定、高效	价格高