Java高性能系统常见的设计与优化-文档资料
java系统性能调优
java系统性能调优这是我前⼏天整理的⼀篇数据库优化的⽂章，贴出来与⼤家共享。
据统计，以数据库为中⼼的应⽤程序80%的性能问题是低效的SQL语句引起的，所以SQL的性能优化显得⼗分重要。
另⼀⽅⾯，Oracle数据库应⽤系统运⾏阶段，DBA(数据库管理员)对系统参数配置不合理导致数据库运⾏性能低下，再者数据库物理结构的不合理也是导致性能低下的原因，本⽂主要从这些⽅⾯展开对oracle数据库应⽤性能的讨论。
[2]1. SQL优化1.1 索引提升性能Oracle采⽤ 2种访问表中记录的⽅式：全表扫描和通过ROWID访问表。
全表扫描就是顺序的访问表中每条记录，该扫描⽅式耗费的时间和系统资源均较⾼；通过ROWID访问表，ROWID包含了表中记录的物理位置信息，Oracle采⽤索引（Index）实现了数据和存放数据的物理位置（ROWID）之间的联系，索引提供了快速访问ROWID的⽅法。
通过在许多情况下，针对数据表中的某个字段创建索引可以很快查询到所需的数据，⼀般来说应遵循以下基本原则：（1）该字段是否为关键字，主键和外键须添加索引。
（2）为经常出现在关键字ORDER BY、GROUP BY、DISTINCT后⾯的字段，建⽴索引。
（3）对经常与表进⾏连接的表的连接字段建⽴索引。
索引虽有助于提⾼性能，但并不是索引越多越好，过多的索引会导致系统低效,⽤户在表中每加进⼀个索引，维护索引集合就要做相应的更新⼯作，加重相应的更新代价。
[3]1.2 SQL语句优化SQL语句优化的实质就是在结果正确的前提下，⽤优化器可以识别的语句，充分利⽤索引来减少表扫描的I/Ｏ次数，尽量避免表搜索的发⽣。
优化的⽬的就是将性能低下的SQL语句转换成⽬的相同的、性能优异的SQL语句，使数据查找的路径最简化，并尽量保持处理器时间和I/Ｏ时间的平衡。
通常分为以下⼏个步骤：1）查找有问题的SQL语句。
优化有问题的sql语句能显著提⾼数据库性能。
寻找的⽅法有：搜集统计数据，oracle中可以通过DBMSSTATS包或ANALYZE命令，前者可⽤于搜集有关链接数据⾏的统计数据，簇的数据情况只能使⽤ANALYEZ命令获得，其相关语法为ANALYEZE CLUSTERCluste_name ComputerSTATISTICS，对于其它情况可以使⽤DBMS_SATS包，语法为：execDBMS_SATS.gather_table_stats(‘owname’,’tablename’,’partnmae’)；利⽤SQLTrace⼯具分析SQL语句。
高性能计算系统的设计与优化
高性能计算系统的设计与优化在当今科技的快速发展背景下，高性能计算系统的设计与优化变得愈发重要。
高性能计算系统通过利用并行计算和高速网络等技术，能够以更高的速度和更大的规模来处理复杂的科学计算和大规模数据分析任务。
本文将着重探讨高性能计算系统的设计原则和优化方法，以帮助读者更好地了解和应用这一领域的知识。
首先，高性能计算系统的设计应遵循以下几个基本原则：1. 并行计算：高性能计算系统的设计核心是并行计算，即将任务划分为多个子任务并同时执行，以提高计算效率。
在设计过程中，需要充分利用多核处理器、分布式存储和网络等硬件设施，以确保并行计算的高效性和可扩展性。
2. 内存管理：内存管理在高性能计算系统中起着关键作用。
设计人员应合理分配内存资源，避免内存资源的浪费和过度占用。
同时，使用高效的数据访问和传输技术，如缓存、数据预取和DMA（直接内存访问）等，以提高内存访问效率。
3. 网络通信：高性能计算系统通常由多个节点组成，并通过高速网络进行通信。
在设计过程中，需要考虑网络拓扑、带宽和时延等因素，以确保良好的通信性能。
此外，还可以采用消息传递接口（MPI）和远程直接内存访问（RDMA）等技术，以提高网络通信效率和延迟。
4. 软件优化：软件优化在高性能计算系统中起着决定性作用。
优秀的算法和编程技巧能够显著改善计算性能。
设计人员应选择合适的算法和数据结构，减少计算和通信的开销。
同时，充分利用多线程和向量指令等技术，以提高程序的并发性和指令级并行度。
接下来，我们将重点讨论高性能计算系统的优化方法：1. 并行优化：针对并行计算的优化，可以通过任务划分、负载均衡和通信优化等手段来实现。
任务划分要合理，避免任务之间存在较大的差距，以充分利用各个处理单元的计算能力。
负载均衡要考虑任务的时间开销和数据依赖关系，尽量使每个处理单元的负载平衡。
通信优化要减少通信开销，如减少数据传输量、合并通信操作和使用非阻塞通信等。
2. 内存优化：内存管理在性能优化中起着重要作用。
java性能调优的基本知识
Java堆是指在程序运行时分配给对象生存的空间。
通过-mx/-Xmx和-ms/-Xms来设置起始堆的大小和最大堆的大小。
根据自己JDK的版本和厂家决定使用-mx和-ms或-Xmx和-Xms。
Java堆大小决定了垃圾回收的频度和速度，Java堆越大，垃圾回收的频度越低，速度越慢。
同理，Java堆越小，垃圾回收的频度越高，速度越快。
要想设置比较理想的参数，还是需要了解一些基础知识的。
Java堆的最大值不能太大，这样会造成系统内存被频繁的交换和分页。
所以最大内存必须低于物理内存减去其他应用程序和进程需要的内存。
而且堆设置的太大，造成垃圾回收的时间过长，这样将得不偿失，极大的影响程序的性能。
以下是一些经常使用的参数设置：1) 设置-Xms等于-XmX的值；2) 估计内存中存活对象所占的空间的大小，设置-Xms等于此值，-Xmx四倍于此值；3) 设置-Xms等于-Xmx的1/2大小；4) 设置-Xms介于-Xmx的1/10到1/4之间；5) 使用默认的设置。
大家需要根据自己的运行程序的具体使用场景，来确定最适合自己的参数设置。
除了-Xms和-Xmx两个最重要的参数外，还有很多可能会用到的参数，这些参数通常强烈的依赖于垃圾收集的算法，所以可能因为JDK的版本和厂家而有所不同。
但这些参数一般在Web 开发中用的比较少，我就不做详细介绍了。
在实际的应用中注意设置-Xms和-Xmx使其尽可能的优化应用程序就行了。
对于性能要求很高的程序，就需要自己再多研究研究Java虚拟机和垃圾收集算法的机制了。
可以看看曹晓钢翻译的《深入Java虚拟机》一书。
Java程序性能调优的基本知识和JDK调优一基本知识1.1 性能是什么在性能调优之前，我们首先来了解一下性能是什么？关于性能，我想每个学习过Java的人都能列出几点，甚至可以夸夸其谈。
在《Java TM Platform Performance》一书中，定义了如下五个方面来作为评判性能的标准：1) 运算的性能——哪一个算法的执行性能最好？2) 内存的分配——程序运行时需要耗费多少内存？3) 启动的时间——程序启动需要多长时间？这在Web项目中的影响不大，但要注意部分程序需要部署或运行在客户端时的情形（比如applet程序）。
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12.索引列运算： 对于索引列进行函数运算会导致索引无效。 × SELECT ENAME FROM EMP WHERE TO_CHAR( UPD_DT, ‘YYYYMMDD’ ) = ‘20000803’ ○ SELECT ENAME FROM EMP WHERE UPD_DT = TO_DATE( ‘20000803’, ‘YYYYMMDD’ )
中间件服务器：weblogic9
最大支持并发数： 7600
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系统参数
1. 避免在循环中定义局部变量，会导致大量的内存占用。 2. ArrayList性能要好于Vector。
Vector是线程安全的，而ArrayList是非线程安全的。且Vector内部存 储了多余数据。 3. HashMap性能要优于Hashtable因为后者是线程安全的。 4. Iterator遍历要比直接遍历集合慢。
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以上的方法都是向字符串缓冲区“追加”元素，但是，这个“元素”参 数可以是布尔量、字符、字符数组、双精度数、浮点数、整型数、长 整型数对象类型的字符串、字符串和StringBuffer类等。如果添加的 字符超出了字符串缓冲区的长度，Java将自动进行扩充。
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7.从ResultSet取得字段值时，尽量使用对应类型的get方法，避免潜在 的类型转换。 8.尽量只检索必要的字段，避免过多冗余数据检索，避免出现”select * from tableName”类型语句。 9.如果可能，将多次检索数据的SQL语句合并成一个进行检索。 10.为'Vectors' 和 'Hashtables'定义初始大小
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否则性能影响很大
Load Balancer Application Server Application Server
对于写操作，尽量使用批量
Replication or Cluster
(batch)写的方式，但每个事务中 的SQL不要超过500；
对于查询请使用预取(PreFetch) 使用prepare
百倍
网络I/O访问比硬盘I/O访问
尤其是远程进程间通信I/O次数， 如JDBC数据库访问
降低CPU和内存等资源的占用
快百倍
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4
概述 Java VM 数据库 通信 应用程序
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3
优化原则
性能基准
内存访问比硬盘I/O访问快
优化原则
首先降低硬盘I/O访问次数，如
万倍
内存访问比网络I/O访问快
硬盘数据库访问
其次降低进程间通信I/O次数，
Replication or Cluster
Oracle RAC
Oracle10g/9i
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11
通信设计二
请尽量使用异步通信，可使用
Oracle10g/9i
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Java中的性能优化有哪些常见方法
Java中的性能优化有哪些常见方法在 Java 开发中，性能优化是一个至关重要的环节。
随着应用规模的不断扩大和用户需求的日益增长，确保程序能够高效运行、快速响应变得尤为重要。
下面我们就来探讨一下 Java 中的一些常见性能优化方法。
一、算法和数据结构的选择选择合适的算法和数据结构是性能优化的基础。
例如，对于频繁的插入和删除操作，链表可能比数组更合适；对于快速查找操作，哈希表可能比线性搜索更高效。
在实际开发中，需要根据具体的业务需求和数据特点，选择最优的数据结构和算法。
比如，在一个需要快速查找元素是否存在的场景中，如果使用线性搜索，时间复杂度为 O(n)，而使用哈希表，平均时间复杂度可以达到O(1)。
这将大大提高程序的执行效率。
二、减少对象创建和销毁在 Java 中，对象的创建和销毁是相对耗费资源的操作。
因此，应尽量减少不必要的对象创建和销毁。
可以通过对象复用、使用对象池等方式来实现。
例如，在一个循环中，如果每次都创建一个新的对象，会导致大量的内存分配和垃圾回收操作。
可以将对象创建放在循环外部，或者使用对象池来重复利用已经创建的对象。
另外，使用基本数据类型代替对象类型也能减少对象创建的开销。
比如，如果只需要存储一个整数，使用`int`类型而不是`Integer`对象。
三、字符串操作的优化字符串操作在很多应用中都非常常见，因此对字符串操作进行优化也能显著提升性能。
避免频繁的字符串拼接操作，因为这会创建新的字符串对象。
可以使用`StringBuilder`或`StringBuffer`类来进行字符串的拼接，它们在内部进行了优化，能够减少对象的创建。
在字符串比较时，如果不需要区分大小写，可以使用`equalsIgnoreCase(）｀方法，而不是先将字符串转换为小写或大写后再进行比较，这样可以减少额外的字符串转换操作。
四、合理使用缓存缓存是一种常见的性能优化手段。
可以将经常使用的数据或计算结果缓存起来，避免重复计算或重复获取数据。
Java开发中常见的优化技巧
Java开发中常见的优化技巧在Java开发中，优化技巧是非常重要的。
通过一些常见的优化技巧，可以提高Java应用程序的性能和响应速度。
本文将介绍Java开发中常见的优化技巧，主要包括以下几个方面：第一章：Java虚拟机的优化技巧Java虚拟机是Java程序的基础。
在Java开发中，通过对Java 虚拟机进行优化，可以提高Java程序的运行效率。
下面是一些Java虚拟机的优化技巧：1. 使用最新的Java虚拟机版本。
每个版本的Java虚拟机都有不同的优化，新版本通常可以提高Java程序的性能和运行效率。
2. 设置Java虚拟机的参数。
通过设置Java虚拟机的参数，可以提高Java程序的性能。
比如，可以通过-Xmx参数来设置Java虚拟机的最大内存限制。
3. 使用Java虚拟机的多线程机制。
Java虚拟机的多线程机制可以提高Java程序的并发处理能力，从而提高程序的运行效率。
第二章：Java代码的优化技巧Java代码的优化技巧可以减少代码的执行时间，从而提高代码的运行效率。
下面是一些Java代码的优化技巧：1. 使用简单的数据类型。
使用简单的数据类型可以减少内存的使用，从而缩短代码的执行时间。
2. 使用Java集合类。
Java集合类可以提供高效的数据结构，从而提高程序的运行效率。
3. 对代码进行优化。
通过对代码进行优化，可以减少代码的执行时间。
比如，可以使用位运算代替乘法和除法。
第三章：Java程序的优化技巧Java程序的优化技巧可以提高Java应用程序的性能和响应速度。
下面是一些Java程序的优化技巧：1. 使用优化的算法。
使用优化的算法可以减少代码的执行时间，从而提高程序的运行效率。
2. 缓存数据。
缓存数据可以减少程序对数据库的访问，从而提高程序的运行效率。
3. 减少代码的执行时间。
通过减少代码的执行时间，可以提高程序的运行效率。
比如，可以使用缓存来减少对数据库的访问，从而提高程序的运行效率。
总之，在Java开发中，用一些常见的优化技巧，可以提高Java应用程序的性能和响应速度。
深入优化java性能优化
通过使用一些辅助性工具来找到程序中的瓶颈，然后就可以对瓶颈部分的代码进行优化。
一般有两种方案：即优化代码或更改设计方法。
我们一般会选择后者，因为不去调用以下代码要比调用一些优化的代码更能提高程序的性能。
而一个设计良好的程序能够精简代码，从而提高性能。
下面将提供一些在JAVA程序的设计和编码中，为了能够提高JAVA程序的性能，而经常采用的一些方法和技巧。
1．对象的生成和大小的调整。
JAVA程序设计中一个普遍的问题就是没有好好的利用JAVA语言本身提供的函数，从而常常会生成大量的对象（或实例）。
由于系统不仅要花时间生成对象，以后可能还需花时间对这些对象进行垃圾回收和处理。
因此，生成过多的对象将会给程序的性能带来很大的影响。
例1：关于String ,StringBuffer，+和appendJAVA语言提供了对于String类型变量的操作。
但如果使用不当，会给程序的性能带来影响。
如下面的语句：String name=new String("HuangWeiFeng");System.out.println(name+"is my name");看似已经很精简了，其实并非如此。
为了生成二进制的代码，要进行如下的步骤和操作：(1) 生成新的字符串new String（STR_1);(2) 复制该字符串;(3) 加载字符串常量"HuangWeiFeng"（STR_2);(4) 调用字符串的构架器（Constructor）;(5) 保存该字符串到数组中（从位置0开始）;从java.io.PrintStream类中得到静态的out变量;(7) 生成新的字符串缓冲变量new StringBuffer(STR_BUF_1);复制该字符串缓冲变量;(9) 调用字符串缓冲的构架器（Constructor）;(10) 保存该字符串缓冲到数组中（从位置1开始）;(11) 以STR_1为参数，调用字符串缓冲(StringBuffer)类中的append方法;(12) 加载字符串常量"is my name"(STR_3);(13) 以STR_3为参数，调用字符串缓冲(StringBuffer)类中的append方法;(14) 对于STR_BUF_1执行toString命令;(15) 调用out变量中的println方法，输出结果。
Java应用程序性能优化技巧
Java应用程序性能优化技巧在现代的技术领域中，Java应用程序已经成为了最受欢迎的一种编程语言。
由于Java具有优秀的跨平台性以及代码的可读性、可维护性等特点，越来越多的企业和个人开始选择使用Java来进行软件开发。
然而，随着程序的复杂化和业务量的增加，Java应用程序的性能问题也浮现出来。
因此，Java应用程序性能优化技巧也变得至关重要。
下面将针对Java应用程序性能优化的几个方面进行详细论述。
一、内存管理Java应用程序的内存管理一直是非常重要的一个方面。
Java的垃圾回收（Garbage Collection, GC）机制通过自动收集内存垃圾来降低程序员的工作负担，但是也给程序带来一定的性能问题。
为了避免不必要的垃圾回收对程序性能的影响，可以采取以下措施：1.合理设置堆大小在Java应用程序中，堆大小决定了程序可以使用的内存大小。
如果堆设置得太小，将会导致频繁的垃圾回收，从而影响程序性能；反之，堆设置得太大，将会消耗过多的内存资源，从而降低系统的运行效率。
因此，在设置堆大小时需要择优平衡，具体可以通过调整JVM的-Xms和-Xmx两个参数来实现。
2.使用懒惰初始化Java中的对象创建非常消耗内存资源，在频繁的对象创建和销毁中可能会耗费较多的时间。
因此，对于一些复杂的对象，可以采用懒惰初始化的方式，即在需要使用对象时再进行初始化操作，可以有效地降低对象的创建次数，提高程序的运行效率。
3.避免频繁的内存复制在Java应用程序中，频繁的内存复制也会影响程序的性能。
因此，在对数据进行操作时，可以尽量使用诸如StringBuilder、StringBuffer等可变字符序列，以避免频繁的内存复制。
二、多线程优化Java应用程序中的多线程操作，可以有效地提高程序并发性和运行效率。
但是，在实际的应用开发中，多线程也会带来一系列性能问题，例如死锁、线程上下文切换等，因此需要进行合理优化。
1.合理选择线程池线程池可以有效地解决线程创建和销毁的时间消耗问题，并且可以控制系统的并发度。
java性能优化策略
Java性能优化的策略和常见方法（一）供稿人：肖华飚概述随着Java的广泛应用，越来越多的关键企业系统也使用Java构建。
作为Java核心运行环境的Java虚拟机JVM被广泛地部署在各种系统平台上。
对Java应用的性能优化也越来越受到关注；谈到Java应用的性能问题就不得不涉及到两个方面：一是Java应用的构造是否是最优化的；二是对JVM的微调。
本文将从一般意义上对Java 性能的优化做一些总结。
Java性能优化的策略一谈到性能优化，往往会被认为是应用开发和部署过程中或之后的事情，其实不然。
如果想要构建一个最优化的系统，我们必须从该系统的需求分析和业务模型设计之初就要考虑到性能的最优化问题；当然对于一个已经构造好的系统来讲，我们能做的只是在不改变系统代码的前提下，尽量地在该系统的部署方案和运行环境上下功夫。
由此，我们得出一个结论就是：所谓最优化是一个相对的概念，一个系统是否是最优化的，必须基于某个大前提来进行评判。
因此，在进行优化分析之前一定要把握好前提条件是什么。
如上图所示，可以看出，对系统性能提高贡献最大、最明显的是从业务层面和架构层面所作的分析和优化；最不明显的是对系统平台和硬件层面以及网络层面的优化。
因此在着手对目标系统进行优化分析之前，我们一定要从优化最明显、贡献最大的方面着手。
这样有助于我们在最大程度上去提高系统性能。
以下我们将针对Java系统的性能优化，从代码编写和JVM两个角度着手，总结一下常见的方法和思路。
编写性能高效的Java代码根据GC的工作原理，我们可以通过一些技巧和方式，让GC运行更加有效率，更加符合应用程序的要求。
以下就是一些程序设计的几点建议：1）避免对象创建和GC只要有可能，应该避免创建对象，防止调用构造函数带来的相关性能成本，以及在对象结束其生命周期时进行垃圾收集所带来的成本。
考虑以下这些准则：∙只要有可能，就使用基本变量类型，而不使用对象类型。
例如，使用int，而不使用Integer；∙缓存那些频繁使用的寿命短的对象，避免一遍又一遍地重复创建相同的对象，并因此加重垃圾收集的负担；∙在处理字符串时，使用StringBuffer 而不使用字符串String进行连接操作，因为字符串对象具有不可变的特性，并且需要创建额外的字符串对象以完成相应的操作，而这些对象最终必须经历GC；∙避免过度地进行Java 控制台的写操作，降低字符串对象处理、文本格式化和输出带来的成本；∙实现数据库连接池，重用连接对象，而不是重复地打开和关闭连接；∙使用线程池（thread pooling），避免不停地创建和删除线程对象，特别是在大量使用线程的时候；∙避免在代码中调用GC。
Java性能优化
网络IO
• 很多时候大家都容易忽略网络对系统的影响，实际上网络带宽在一些情况 下也会成为系统的瓶颈。一旦在业务的请求和响应中包含较大的数据传输 时，往往会遇到网络瓶颈。因为更多的时候服务器采用的还是以太网卡， 1000M网卡在全双工模式下传输速率也只有80M/s，如果响应中包含报表、 图片之类的大尺寸数据，很有可能在性能测试中出现网络瓶颈。
IO的选择和使用
• BIO: 同步、阻塞
一个连接一个 线程
1. 优点：代码简单、直观 2. 缺点：IO效率、扩展性存在局限性，会成为应用性能的瓶颈
Байду номын сангаас
IO的选择和使用
• NIO：同步、非阻塞
一个请求一个线程
1.可以构建多路复用的、同步非阻塞 IO 程序 2.同时提供了更接近操作系统底层的高性能数据操作方式。
选择技巧
• 可以借用set对list进行去重
• 使用最有效率的方式去遍历Map（entry）
代码优化
2Part •代码优化
1. 编码技巧 2. 数据结构的合理选择 3. IO的选择和使用
概念
先来个例子理解一下同步，阻塞的概念，以银行取款为例： • 同步 ： 自己亲自出马持银行卡到银行取钱（使用同步IO时，Java自己处理IO读
对象的访问方式
通过句柄访问的实现方式中，JVM堆中会专门有一块区域用来 作为句柄池，存储相关句柄所执行的实例数据地址（包括在堆 中地址和在方法区中的地址）。这种实现方法由于用句柄表示 地址，因此十分稳定
对象的访问方式
通过直接指针访问的方式中，reference中存储的就是对象在 堆中的实际地址，在堆中存储的对象信息中包含了在方法区中 的相应类型数据。这种方法最大的优势是速度快，在HotSpot 虚拟机中用的就是这种方式
Java性能优化的五种方式
Java性能优化的五种⽅式Java性能优化的五种⽅式⼀,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。
Java应用服务器中的服务性能优化
Java应用服务器中的服务性能优化Java应用服务器是用于部署和运行Java Web应用程序的通用解决方案。
由于大多数Web应用程序都使用Java语言编写，因此Java应用服务器的使用越来越广泛。
随着用户数量的增长，服务器的性能问题变得越来越突出。
因此，优化Java应用服务器的服务性能成为了一项必要的工作。
本文将介绍Java应用服务器的性能问题以及如何通过服务性能优化来解决这些问题。
我们将介绍一些常用的优化技巧和工具，并提供一些最佳实践建议。
1. 理解Java应用服务器的性能问题Java应用服务器的性能问题通常集中在以下几个方面：·CPU利用率：过高的CPU利用率会导致服务器停止响应，从而影响用户的体验。
·内存占用：Java应用程序需要大量的内存，过高的内存占用会导致服务器崩溃。
·磁盘I/O：对于包含大量静态资源的Web应用程序，磁盘I/O 可能成为瓶颈。
·网络I/O：对于高并发应用程序，网络I/O可能成为瓶颈。
·代码执行速度：代码执行速度慢可能导致应用程序响应时间增加，影响用户体验。
因此，Java应用服务器的性能问题涉及CPU、内存、磁盘I/O、网络I/O和代码执行速度等多个方面。
了解这些问题是优化Java应用服务器的第一步。
2. 常用的优化技巧现在我们来介绍一些常用的Java应用服务器优化技巧。
·使用缓存：缓存是提高Web应用程序性能的关键因素之一。
使用缓存可以大大减少对磁盘I/O和数据库访问的需求，从而提高响应速度。
·使用线程池：线程池可以有效地控制服务器资源的分配和使用。
使用线程池可以避免对CPU和内存资源的过度使用，从而提高服务器性能。
·压缩静态资源：Web应用程序中的静态资源（如CSS、JavaScript和图像）可以通过压缩来减少响应时间。
压缩可以减少文件的大小，从而减少网络I/O时间。
·使用CDN：内容分发网络（CDN）可以将静态资源分发到全球各地的服务器上，从而减少Web应用程序的网络I/O负载。
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12.索引列运算： 对于索引列进行函数运算会导致索引无效。 × SELECT ENAME FROM EMP WHERE TO_CHAR( UPD_DT, ‘YYYYMMDD’ ) = ‘20000803’ ○ SELECT ENAME FROM EMP WHERE UPD_DT = TO_DATE( ‘20000803’, ‘YYYYMMDD’ )
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例子：设EMP表由三个索引，索引字段分别为SAL 、 DEPTNO、JOB、EMPNO，EMPNO 为唯一字段。
1) SELECT ENAME FROM EMP WHERE DEPTNO = 20 AND JOB = ‘MANAGER’ 索引被合并使用。 2) SELECT ENAME FROM EMP WHERE SAL = 4000 AND EMPNO = 7902 EMPNO被使用，因为唯一索引级别高。 3) SELECT ENAME FROM EMP WHERE DEPTNO > 20 AND JOB = ‘MANAGER’ JOB的索引被使用 4) SELECT ENAME FROM EMP WHERE SAL > 4000 AND EMPNO > 1 SAL的索引被使用，EMPNO更有效，所以应该调整次序。
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NULL的回避： null值不存储在索引中，所以使用IS (NOT)NULL 会导致全表检索。
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13.联合索引的场合，要注意索引字段的次序。单独使用后面的索引 字段无效。 14. 别名的使用: 给表指定别名，能够减少SQL解析的时间。 15. FROM表的次序：
Java性能优化技巧
Java性能优化技巧Java作为一种流行的编程语言，广泛应用于各种领域，从小型应用程序到大型企业级系统。
随着系统规模的增长，性能优化成为至关重要的一环。
本文将介绍一些Java性能优化的技巧和方法，帮助开发人员提高系统的性能。
一、代码层面的优化技巧1. 使用合适的数据结构和算法：选择适当的数据结构和算法可以显著提高程序的性能。
例如，对于频繁插入和删除操作的场景，使用链表而不是数组可以更好地满足需求。
2. 尽量减少对象的创建：对象的创建和销毁过程是比较耗时的，尽量复用已有对象，避免频繁地创建新对象可以提高性能。
可以使用对象池等技术来管理对象的创建和回收。
3. 使用局部变量代替成员变量：局部变量的访问速度比成员变量更快，因此在方法中尽量使用局部变量来代替成员变量，可以提高程序的性能。
4. 避免过多的方法调用：过多的方法调用会导致方法栈的频繁增长和收缩，影响程序的性能。
可以通过内联优化等技术减少方法调用的开销。
5. 使用缓存提高性能：对于一些计算开销较大的操作，可以使用缓存来存储计算结果，避免重复计算，提高程序的性能。
二、内存管理的优化技巧1. 合理设置堆内存大小：Java虚拟机的堆内存存放对象实例，过小的堆内存会导致频繁的垃圾回收，过大的堆内存会增加垃圾回收的时间。
根据系统的需求，合理设置堆内存大小可以提高程序性能。
2. 使用对象池管理对象：对象池可以避免频繁的对象创建和销毁过程，减轻垃圾回收的压力。
通过对象池管理对象的分配和回收，可以提高程序的性能。
3. 优化内存的使用方式：例如，对于大对象的创建和操作，可以使用字节数组或者文件来代替内存中的对象，减少内存的使用。
4. 及时释放资源：在使用完毕后，及时释放资源，如关闭文件、关闭数据库连接等，避免资源泄露，提高程序的性能。
三、多线程的优化技巧1. 合理配置线程池：线程池可以提高线程的复用，减少线程的创建和销毁过程，提高程序性能。
通过合理配置线程池的大小和线程数量，可以充分利用系统资源，提高程序的并发性能。
如何优化JAVA应用程序的性能与资源消耗
如何优化JAVA应用程序的性能与资源消耗引言：在当今的软件开发领域，JAVA是一种非常流行的编程语言。
然而，由于JAVA应用程序的复杂性和资源消耗的问题，开发人员常常面临着性能优化的挑战。
本文将探讨如何优化JAVA应用程序的性能和资源消耗，以提高应用程序的运行效率和用户体验。
一、代码优化1. 减少对象的创建：在JAVA中，对象的创建和销毁是一项消耗较大的操作。
因此，我们应该尽量减少不必要的对象创建，特别是在循环中。
可以使用对象池或者重用对象的方式来减少对象的创建，从而提高性能。
2. 使用合适的数据结构：选择合适的数据结构可以提高程序的性能。
例如，使用HashMap而不是ArrayList来存储大量的数据，可以提高查找和插入操作的效率。
3. 避免使用过多的嵌套循环：嵌套循环会导致程序的执行时间增加。
如果可能的话，尽量减少嵌套循环的层数，或者通过其他方式来优化循环。
4. 避免使用过多的递归：递归是一种非常强大的编程技巧，但是过多的递归调用会导致栈溢出的问题。
因此，在使用递归时，要确保递归的深度不会过大，或者使用尾递归等方式来优化递归。
二、内存管理1. 及时释放资源：在JAVA中，内存的管理是由垃圾回收器来完成的。
但是，垃圾回收器并不是立即回收所有的垃圾，因此我们需要手动释放一些资源，特别是在使用大量内存的情况下。
可以使用`System.gc()`方法来强制进行垃圾回收。
2. 使用合适的数据类型：选择合适的数据类型可以减少内存的占用。
例如，使用int而不是Integer来表示整数，可以节省内存空间。
3. 使用缓存：缓存可以提高程序的性能，减少对资源的访问次数。
可以使用缓存来存储一些频繁使用的数据，从而减少对数据库或者磁盘的访问。
三、并发与多线程1. 合理使用线程池：线程池可以提高多线程程序的性能和稳定性。
合理设置线程池的大小和线程的数量，可以避免线程过多导致的资源消耗和性能下降。
2. 避免线程竞争：线程竞争是多线程程序中常见的问题之一。
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Application Server
Oracle RAC
中间层请尽量是stateless方式，而 不是stateful方式，降低session状态 数据的cluster复制
需要熟悉java.util包中的各种数据结 构的适用场景，如HashMap适用于 单记录的快速操作等
避免使用Entity EJB和stateful EJB
Application Server
Oracle RAC Oracle10g/9i
如果需要使用线程池，请使用 JDK1.5的java.util.concurrent包中的 ThreadPoolExecutor
多线程同步也可使用 java.util.concurrent.locks和 java.util.concurrent.atomic中的封装
Oracle10g/9i
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6
概述 Java VM 数据库 通信 应用程序
iSoftStone Information Service Corporation
高性能系统典型体系结构
…
Application Client 1
Application Client n
Application Server
Load Balancer Replication or Cluster
Application Server
Oracle RAC
Oracle10g/9i
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2019/6/7
应用程序优化一
…
Application Client 1
Application Client n
Application Server
Load Balancer Replication or Cluster
JVM优化
…
Application Client 1
Application Client n
Application Server
Load Balancer Replication or Cluster
Application Server
Oracle RAC
优先使用BEA JRockit，而不是 使用SUN JVM
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通信设计二
…
Application Client 1
Application Client n
请尽量使用异步通信，可使用 ActiveMQ消息中间件
如果基于Socket开发，请使用异步 I/O，比同步I/O一般快2倍，Apache 即基于异步I/O实现
Application Server
Load Balancer Replication or Cluster
Where in的列表最好不要超过 500个
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概述 Java VM 数据库 通信 应用程序
iSoftStone Information Service Corporation
2019/6/7
通信设计一
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Application Client 1
Application Client n
Application Server
Load Balancer Replication or Cluster
Application Server
使用硬件负载均衡器提高系统的并发 用户数支持（连接复用）
使用JDBC连接池，物理连接建 立对性能影响很大，对于并发很 高的应用，可调高JDBC连接池 的大小，如设为192
尽量降低对数据库的访问次数， 否则性能影响很大
Application Server
9
Load Balancer Replication or Cluster
Application Server
对于统计查询，可考虑使用物化 视图(Materialized Views)
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数据库访问
…
Application Client 1
Application Client n
数据模型设计应根据性能权衡降 低表连接数量，一般每个SQL中 最好不要超过3个表的连接，否 则性能下降很大
使用DBMS的Partition特性加快 大数据量表的SQL操作性能，详 细信息可参见Oracle Partition部 分文档
根据SQL建立索引，索引列与 SQL中的列要有一定的对应关系， 详细信息可参见Oracle 性能优化 部分文档
使用软件负载均衡器提高系统的并发 用户数支持（连接复用），如 Apache，请参见Tomcat、JBOSS等 Apache的AJP支持部分。单节点 4CPU的应用服务器可支持10,000并 发HTTP用户
Oracle RAC
Oracle10g/9i
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3
优化原则
性能基准
内存访问比硬盘I/O访问快 万倍
内存访问比网络I/O访问快 百倍
网络I/O访问比硬盘I/O访问 快百倍
优化原则
首先降低硬盘I/O访问次数，如 硬盘数据库访问
其次降低进程间通信I/O次数， 尤其是远程进程间通信I/O次数， 如JDBC数据库访问
降低CPU和内存等资源的占用
如果使用SUN JVM，使用-server 即Server版的JVM
根据Cache需要，可调整JVM的 Heap Size，如-Xmx2048m，否 则很可能出现Out of Memory异常。 另外，Max Heap Size最好不要超 过物理内存的1/2
其他JVM选项请参见产品手册， 可输入java –help查看具体选项
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应用程序优化二
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Application Client 1
Applicatiion Server
Load Balancer Replication or Cluster
2019/6/7
数据库设计
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Application Client 1
Application Client n
Application Server
Load Balancer Replication or Cluster
Application Server
Oracle RAC Oracle10g/9i
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2019/6/7
谢谢
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4
概述 Java VM 数据库 通信 应用程序
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2019/6/7
Application Server
远程通信可考虑RMI，性能往往比基 于XML较好
如果是基于XML的消息包，请使用个 SAX或StAX接口，请不要使用DOM
Oracle RAC
如果使用SOAP，请使用开源库 XFire，一般来说其性能是Apache Axis的3倍以上，并MyEclipse直接支 持XFire；
Java高性能系统常见设计与优化
嵌入式软件事业部
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2019/6/7
概述 Java VM 数据库 通信 应用程序
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2019/6/7
Oracle10g/9i
请尽量降低远程进程间通信次数
在降低远程进程间通信次数的同时 降低消息包的大小
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概述 Java VM 数据库 通信 应用程序
尽量避免分布式事务，而是使用本 地事务
尽量降低负载均衡时节点间的数据 复制
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Let’s Innovate Together
谢谢!
对于写操作，尽量使用批量 (batch)写的方式，但每个事务中 的SQL不要超过500；
对于查询请使用预取(PreFetch)
Oracle RAC
使用prepare statement，避免 DBMS对SQL重复的解析与编译
SQL不要太复杂，尤其是连表查
Oracle10g/9i
询的表最好不要超过3个
如果并发的定时调度任务很多，请使 用开源库Quartz，可支持上万个定 时任务