# Tuning

Java 性能调优主要从 [Java 编程](https://yunzhao.gitbook.io/notes/java/tuning/programming)、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](#xing-neng-zhi-biao)、[性能测试](#xing-neng-ce-shi)、[常用手段](#xing-neng-you-hua)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

{% hint style="info" %}
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。
{% endhint %}

{% hint style="info" %}
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。
{% endhint %}

## 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               |