优化应用程序的性能

编译器的发展
19世纪50年代，IBM的 Backus领导开发了Fortran 语言及相应的编译器，这 个项目是编译器发展中的 一个重要里程碑。这个编 译器生成的代码与机器语 言程序员所写的代码相当。 遍的概念就是在这个项目 中引入的。Backus认为编 译器的转化可以理解为是 消除，这个项目中使用了 循环不变量代码外移，数 据流分析和寄存器分配等 优化。
数据库性能优化
其余60%的系统性能提升则来自于对应用程序的优 化.数据库性能优化在很多时候都需要解决数据库以 外的问题，这要求实践者具有完整的知识体系，是 一项非常具有挑战性的工作。 3.数据库性能优化需要考虑的第二件事情是要在设计 时就做好风险规避。和其他IT基础组件一样，数据 库性能下降很大一部分的风险是能够在数据库的设 计阶段就可以规避的。因此，设计优化也就成为了 数据库性能优化技术的源头和方向。
二.Web服务器的发展和特点:
长期以来，人们只是通过传统的媒体（如电 视、报纸等）获得信息。但随着计算机网络的发 展，人们想要获取信息，已不再满足于传统媒体 那种单方面传输和获取的方式，而希望有一种主 观的选择性。现在，网络上提供各种类别的数据 库系统，如文献期刊、产业信息、气象信息等等。 由于计算机网络的发展，信息的获取变得非常及 时、迅速和便捷。
编译器优化 Web服务器优化 数据库优化 Java应用程序优化
张燕芬 杨露霞 王 莉
张小芳
编译器的优化
编译器的概念 编译器的发展 如何优化编译器
编译器的含义
通常情况下，人们将能够完成一种语言到另 一种语言变换的软件称为翻译器。 编译器是程序员将命令翻译成可以在计算机 上执行的代码的软件开发工具，它的特点是 目标语言比源语言低级。编译器的工作可以 分成若干阶段，每个阶段把源程序从一种表 达形式变换成另一种表达形式。
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2.调整服务器: 确保运用正确的编译固然重 要，但这只是成功的第一步， 配置众多的MySQL变量同样 对服务器的正常运行起关键 作用。你可以将这些变量的 赋值存在一个配置文件中， 以确保它们在每次启动 MySQL时均起作用，这个配 置文件就是my.cnf文件。
常用型数据库优化
二·Oracle数据库性能 优化，一般来说可以 从两个阶段入手： 1.设计阶段：对其逻 辑结构和物理结构进 行优化设计，使之在 满足需求条件的情况 下,系统性能达到最 佳，系统开销达到最 小； 2.数据库运行阶段：采取操 作系统级、数据库级的一 些优化措施来使系统性能 最佳
大量的研究表明，Web请求的网络通信量分布是 相似的，即Web请求的通信量可以在很大范围内 有显著的变化。这就造成服务器常常短时间的 超载，但这样情况持续的时间一般很短。 2.服务器长时间的超载，这种情况一般是由某 一特殊事件引起的，例如服务器受到拒绝服务 攻击或者发生了“活锁”现象。
数据库优化
Web服务器优化 Web服务器优化
一.Web服务器的含义
二.Web服务器的发展和特点 三.常用的Web服务器 四.影响Web服务器性能的因素 五.Web应用服务器优化方法
一.Web服务器的含义：
Web服务器也称为 World Wide Web（www），中文名 字为“万维网”。它起源于1989年3月，由欧洲量子物 理实验室 CERN（the European Laboratory for Particle Physics）所发展出来的主从结构分布式超 媒体系统。通过万维网，人们只要通过使用简单的方 法，就可以很迅速方便地取得丰富的信息资料。 由于 用户在通过 Web 浏览器访问信息资源的过程中，无需 再关心一些技术性的细节，而且界面非常友好，因而 Web 在Internet 上一推出就受到了热烈的欢迎，走红 全球，并迅速得到了爆炸性的发展。
性能的定义
1）运算的性能----哪一个算法的执行性能最好 2）内存的分配----程序需要分配多少内存，运行 时的效率和性能最高。 3） 启动的时间----程序启动需要多少时间。 4） 程序的可伸缩性----程序在用户负载过重的情 况下的表现。
怎样才能提高Java的性能 的性能 怎样才能提高
一.程序设计的方法和模式 程序设计的方法和模式
一个良好的设计能提高程序的性能， 这一点不仅适用于Java，也适用也任何 的编程语言。因为它充分利用了各种资 源，如内存，CPU,高速缓存，对象缓冲 池及多线程，从而设计出高性能和可伸 缩性强的系统。 当然，为了提高程序的性能而改变原来的设计 是比较困难的，但是，程序性能的重要性常常要高 于设计上带来的变化。因此，在编程开始之前就应 该有一个好的设计模型和方法。
编 译 器 的 发 展
60年代，IBM的一个团队为360/370 机器开发了Fortran/Level H编译器。 这也是一个高度优化的编译器，四元式 的概念就是在这里引入。这个项目使用 了控制流和数据流分析，公共子表达式 消除，计算强度降低，寄存器分配，跳 转优化等。（编译器的“前端-中端-后 端”经典结构在60年代已经形成。）
三.常用的Web服务器 :
我们一般比较常用的WEB服务器有： Microsoft IIS、IBM WebSphere、BEA WebLogic、Tomcat、APACHE。 Web系统在现在网络中广泛使用，而Web服务 器则是Web系统的一个重要组成部分。完整的 Web结构应包括：HTTP协议，Web服务器，通用 网关接口CGI、Web应用程序接口、Web浏览器。
编译器的优化
编译器是当今软件开发中最基本的 工具。编译器的性能直接影响生成的可 执行程序的性能。最快捷，最简单改善 程序性能的方法是使用具有优化功能的 编译器。近年来编译器的优化功能取得 了长足进展。一个好的编译器可以帮助 你充分利用新型处理器的特性，使优化 工作自动化，你将不必去翻厚厚的处理 器手册。
编译器的发展
60年代末至70年代，IBM的 Allen领导的小组，和NYU小组 （SETL），发展了到达定义和 位向量等概念来描述程序转换 条件。CMU的Wulf等人定义了结 构化的语言（1975），进行编 译优化技术研究，后来这个项 目发展成PQCC，用于开发元编 译器技术（Leverett 1979）。 一些商业组织也在开发编译器， COMPASS开发了基于p-grpah技 术的编译器（Karr1975）。这 个技术优于到达定义因为数据 结构易于升级。IBM基于pgraph提出了SSA格式（Cytron 1989）。
四.数据库性能优化
1.数据库性能优化的基本原则就是：通过尽可能少的磁盘 访问获得所需要的数据。要评价数据库的性能，需要在 数据库调节前后比较其评价指标：响应时间和吞吐量 之间的权衡、数据库的可用性、数据库的命中率以及 内存的使用效率，以此来衡量调节措施的效果和指导 调整的方向。 2.数据库性能优化时首先要做的第一件事情是全局谋划。 具体到数据库性能优化，通常包含针对应用、参数、 存储、硬件、网络、操作系统的优化操作。有统计显 示，对网络、硬件、操作系统、数据库参数进行优化 所获得的性能提升，只占数据库系统性能提升的40% 左右，
1.大型数据库有： Oracle、Sybase、DB2、 SQL server 2.小型数据库有： Access、MySQL、BD2 等。
三.数据库性能分析
1. SQL Server 多用户时性能不佳 2. Oracle 性能最高， 保持开放 平台下的TPC-D和 TPC-C的世界记录。 3. Sybase ASE 性能接近于SQL Server， 但在UNIX平台下的并 发性要优与 SQL Server。 4. DB2 性能较高适用于数据仓 库和在线事物处理。
关于Web负载，除了对Web负载的特征进行 分析以便在评测时更好地再现真实负载之外， 还要考虑Web服务器所在的网络环境下负载的 情况。人们不仅要求服务器满足正常的工作负 载要求，而且在高峰时期依然要保持较高的吞 吐量。但是，服务器在高负载的情况下的性能 表现往往低于人们的期望。 服务器过载的情况分为两种：1.为瞬间过 载，即服务器暂时的、短时间的超载，这种情 况主要是由服务器负载的特点引起的。
一.数据库基本概念 二.数据库种类 三.数据库性能分析 四.数据库性能优化 五.常用型数据库化
一.数据库含义
数据库是长期存储 在计算机内、有组织、 可共享的数据集合。 数据库中的数据是按 一定的数据模型组织、 描述和存储的，具有 冗余度低、独立性高、 易于扩充、修改方便、 数据共享等优点。
二.数据库种类
五.Web应用服务器优化方法
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在对Web服务器进行优化时要根据真实的Web 应用系统的情况和特征来采取有针对性地优化 方案。首先根据不同的网络特性来看：在局域 网中，降低MTU (最大传输单位)值对可以避免 复制数据和求校验，而通过优化select系统调 用或在Socket事件处理器中执行计算可以优化 请求并发管理，利用HTTP1.1持续连接等都可 以使系统性能得到相应的改善，但在广域网的 环境下却没有什么大的作用，有的甚至恰恰相 反。
编译器的发展
70年代末和80年代初，超级计算机和RISC处理 器的出现，新的编译技术开始发展。流水线使 得设计者开始关注指令调度。最早是Sites （1978）重排Cray-1的汇编代码。后来IBM 801项（1982）目和CMU的Gross（1983）将这 个技术用于RISC处理器。寄存器分配也是一个 难问题。Chaitin将这个问题归结为图染色问 题。CMU的PQCC使用了bin-packing来解决寄存 器分配。 用于构造优化编译器的必要技术在80年代就已 存在。目前的研究主要集中在如何更高效和更 容易的实现这些技术。
常用型数据库优化
SQL Server 数据库优 化应该从以下方面实现： 1.数据库设计 2.与SQL Server相关的 硬件系统 3.检索策略
Java应用程序优化
主讲：张小芳
Java性能优化
Java语言特别强调准确性，但可靠的行为要 以性能作为代价。这一特点反映在自动收集垃圾、 严格的运行期检查、完整的字节码检查以及保守的 运行期同步等等方面 。 对于服务器端的应用程序，由于不大涉及到 界面设计和程序的频繁重启，Java的性能问题看 似不大明显，从而一些Java的技术在服务器端编 程方面得到了很大的应用，但实际上，Java的性 能问题在服务器端依然存在。
编译器的优化
内存访问速度远不及CPU处理速度，为提高机器整 体性能，在硬件上引入硬件高速缓存Cache，加速对内 存的访问。另外在现代CPU中指令的执行并不一定严格 按照顺序执行，没有相关性的指令可以乱序执行，以充 分利用CPU的指令流水线，提高执行速度。以上是硬件 级别的优化。再看软件一级的优化：一种是在编写代码 时由程序员优化，另一种是由编译器进行优化。编译器 优化常用的方法有：将内存变量缓存到寄存器；调整指 令顺序充分利用CPU指令流水线，常见的是重新排序读 写指令。对常规内存进行优化的时候，这些优化是透明 的，而且效率很好。由编译器优化或者硬件重新排序引 起的问题的解决办法是在从硬件（或者其他处理器）的 角度看必须以特定顺序执行的操作之间设置内存屏 障,linux 提供了一个宏解决编译器的执行顺序问题。
五·常用型数据库优化
一、对MySQL的性能优化
可以从两个方面实现: 1.在编译时优化MySQL: 如果你从源代码分发安 装MySQL，要注意，编 译过程对以后的目标程 序性能有重要的影响， 不同的编译方式可能得 到类似的目标文件，但 性能可能相差很大，因 此，在编译安装MySQL 适应仔细根据你的应用 类型选择最可能好的编 译选项。这种定制的 MySQL可以为你的应用 提供最佳性能。
四.影响Web服务器性能的因素：
Web服务器的性能就是指一个Web服务器响 应用户请求的能力，服务器的性能对于一个 Web系统来说至关重要。为了提高Web服务器的 性能人们进行了许多尝试，也采用了许多技术 和方法，但是这些技术和方法往往缺乏适用性。 通过对前人的研究分析可以发现，在web服 务器的优化方而存在这种问题的原因主要有两 个：一方面是服务器性能评测造成的，一方面 是选用优化方案时考虑不全面造成的。