阿里P8架构师详解Java性能调优策略
一、性能测试
Ⅰ.测试方法
- 微基准性能测试
- 可以精准定位到某个模块或者某个方法的性能问题,例如对比一个方法使用同步实现和非同步实现的性能差异
- 宏基准性能测试
- 宏基准性能测试是一个综合测试,需要考虑到测试环境、测试场景和测试目标
- 测试环境:模拟线上的真实环境
- 测试场景:在测试某个接口时,是否有其他业务的接口也在平行运行,进而造成干扰
- 测试目标
- 可以通过吞吐量和响应时间来衡量系统是否达标,如果不达标,就需要进行优化
- 如果达标,就继续加大测试的并发数,探底接口的TPS
- 除了关注接口的吞吐量和响应时间外,还需要关注CPU、内存和IO的使用率情况
Ⅱ.干扰因素
1.热身问题
①. 在Java编程语言和环境中,.java文件编译成.class文件后,需要通过解析器将字节码转换成本地机器码才能运行
②. 为了节约内存和执行效率,代码在最初被执行时,解析器会率先解析执行这段代码
③. 随着代码被执行的次数增加,当JVM发现某个方法或代码块运行得很频繁时,就会把这些代码认定为热点代码
- 为了提高热点代码的执行效率,在运行时,JVM将通过即时编译器(JIT)把这些代码编译成与本地平台相关的机器码
- 并进行各层次的优化,然后存储在内存中,之后每次运行代码时,直接从内存中获取
④. 因此在刚开始运行的阶段,JVM会花费很长的时间来全面优化代码,后面就能以最高性能运行了
2. 测试结果不稳定
①. 不稳定因素:机器其他进程的影响、网络波动、JVM GC的不确定性
①. 解决方案:通过多次测试,将测试结果求平均,只要能保证平均值在一个合理的范围之内,并且波动不大即可
3. 多JVM
①. 任意一个JVM都拥有整个系统的资源使用权
②. 如果一台机器上只部署单独的一个JVM,在做性能测试时,测试结果会很好,但一台机器上有多个JVM,则不一定
③. 尽量避免线程环境一台机器部署多个JVM
二、性能分析
1.完成性能测试之后,需要输出一份性能测试报告,测试结果需要包括
- 测试接口的吞吐量和响应时间(平均、最大、最小)
- 服务器的CPU、内存、磁盘IO、网络IO使用率、JVM的GC情况
2.通过观察性能指标,可以发现性能瓶颈,再通过自下而上的方式分析查找问题
- 首先从操作系统层面,查看系统的CPU、内存、磁盘IO、网络IO的使用率是否存在异常
- 再通过命令查找异常日志,通过分析日志,寻找导致性能瓶颈的原因
- 还可以从Java应用的JVM层面下手,查看JVM的GC频率以及内存分配情况是否存在异常
- 如果系统和JVM层面都没有出现异常情况,可以查看应用服务业务层是否存在性能瓶颈
- 例如Java编程的问题、读写数据瓶颈
3.分析查找性能问题可以采用自下而上的方式,而解决性能问题,一般采用自上而下的方式逐级优化
三、性能调优
思路:业务调优 -> 编程调优 -> 系统调优
Ⅰ. 优化代码
1.应用层的问题代码往往会因为耗尽系统资源而暴露出来
2.例如某段代码导致内存溢出,这往往是将JVM的内存耗尽了
- 这会引发JVM频繁地发生GC,导致CPU居高不下,此时也会耗尽系统的CPU资源
3.还有一些非问题代码导致的性能问题,比较难以发现
- 例如如果对LinkedList进行for循环遍历,每次循环获取元素时,都会遍历一次list,读效率很低
- 优化方案:可以采用Iterator
Ⅱ. 优化设计
1.面向对象有很多设计模式,可以用于优化业务层以及中间件层的代码设计,进而达到精简代码和提高整体性能的目的
2.例如单例模式在频繁创建对象的场景中,可以共享一个对象,减少频繁创建和销毁对象带来的性能开销
Ⅲ. 优化算法
1.合适的算法可以大大提升系统性能
2.例如在不同的场景中,使用合适的查找算法可以降低时间复杂度
Ⅳ. 时间换空间
1.如果系统对查询的速度没有很高的要求,但对存储空间要求苛刻,可以考虑用时间换空间
2.例如String的intern方法,可以将重复率比较高的数据存储在常量池,重复使用相同的对象,大大节省内存空间
- 但由于常量池使用的是HashMap类型,如果存储数据过多,就会导致查询性能下降
Ⅴ. 空间换时间
1.使用存储空间来提升访问速度
2.例如MySQL的分库分表
Ⅵ. 参数调优
1.根据业务场景,合理地设置JVM的内存空间和GC算法
2.另外,合理地设置Web容器的线程池大小和Linux操作系统的内核参数
四、兜底策略
1.性能优化策略,主要为了提高系统性能,而兜底策略,主要为了确保系统的稳定性
2.限流
- 对系统的入口设置最大访问限制,参考性能测试中探底的接口TPS
- 同时采用熔断措施,友好地返回没有成功的请求
3.智能横向扩容
- 当访问量超过某一个阈值时,系统可以根据需求自动横向扩容
4.提前扩容
- 常用于高并发系统,例如瞬时抢购
- 此时智能横向扩容无法满足大量发生在瞬间的请求
5.Kubernetes可以实现智能横向扩容和提前扩容Docker服务
五、总结
写在最后
阿里P8架构师详解Java性能调优策略的更多相关文章
- 阿里P7架构师详解微服务链路追踪原理
背景介绍 在微服务横行的时代,服务化思维逐渐成为了程序员的基本思维模式,但是,由于绝大部分项目只是一味地增加服务,并没有对其妥善管理,当接口出现问题时,很难从错综复杂的服务调用网络中找到问题根源,从而 ...
- Java开发不懂Docker,学尽Java也枉然,阿里P8架构师手把手带你玩转Docker实战
转: Java开发不懂Docker,学尽Java也枉然,阿里P8架构师手把手带你玩转Docker实战 Docker简介 Docker 是一个开源的应用容器引擎,让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一 ...
- 阿里P8架构师深度概述分布式架构
简介 作为一名架构师,我们要专业,要能看懂代码,及时光着臂膀去机房,也能独挡一面!及时同事搞不定问题,或者撂挑子,你也能给老大一个坚定的眼神:不怕,有我在!还能在会议室上滔滔不绝,如若无人,让不懂技术 ...
- 阿里P8架构师谈:MySQL慢查询优化、索引优化、以及表等优化总结
更多内容:https://www.toutiao.com/i6599796228886626829/?tt_from=weixin&utm_campaign=client_share& ...
- 阿里P8架构师谈:数据库分库分表、读写分离的原理实现,使用场景
本文转载自:阿里P8架构师谈:数据库分库分表.读写分离的原理实现,使用场景 为什么要分库分表和读写分离? 类似淘宝网这样的网站,海量数据的存储和访问成为了系统设计的瓶颈问题,日益增长的业务数据,无疑对 ...
- 阿里P8架构师讲述:3—5年程序员的发展和出路在哪里?
工作3—5年后,程序员们的成长将迈入一个全新阶段.这既是程序员们的黄金时期同时又是最迷茫的时期,因为大家必须要要思考一下今后的职业方向. 3—5年程序员的发展和出路在哪里? 是继续做技术人,还是向管理 ...
- 资深P7架构师详解淘宝服务端高并发分布式架构演进之路
1. 概述 本文以淘宝作为例子,介绍从一百个并发到千万级并发情况下服务端的架构的演进过程,同时列举出每个演进阶段会遇到的相关技术,让大家对架构的演进有一个整体的认知,文章最后汇总了一些架构设计的原则. ...
- Java架构师面试题——JVM性能调优
JVM内存调优 对JVM内存的系统级的调优主要的目的是减少GC的频率和Full GC的次数. 1.Full GC 会对整个堆进行整理,包括Young.Tenured和Perm.Full GC因为需要对 ...
- 阿里P8架构师总结Java并发面试题(精选)
一.什么是线程? 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位.程序员可以通过它进行多处理器编程,你可以使用多线程对运算密集型任务提速.比如,如果一个线程完成一 ...
随机推荐
- PHP array_merge()
定义和用法 array_merge() 函数把两个或多个数组合并为一个数组. 如果键名有重复,该键的键值为最后一个键名对应的值(后面的覆盖前面的).如果数组是数字索引的,则键名会以连续方式重新索引. ...
- lua中的闭包小结
function newCounter() return function() i=i+ return i end end c1=newCounter() print(c1()) print(c1() ...
- zoj 月赛
Wumpus Time Limit: 2 Seconds Memory Limit: 65536 KB One day Leon finds a very classic game call ...
- Ubuntu 10.04.3 挂载NTFS移动硬盘
1: fdisk -l #查看所有连接到电脑上的储存设备 2: mkdir -p /mnt/需要掛的分區 #在mnt裏建立準備掛載分區的目錄 3: mount -t ntfs /dev/需要掛的分 ...
- 三问JavaBean
曾经觉得javabenan是一些java类.后来查看了一些百科 .javabean是java组件技术,又是遵循一些约定.不是非常理解. 什么是javabean? 在jsp程序中用来封装业务逻辑,数据 ...
- 深入理解 JBoss 7/WildFly Domain 模式启动过程
概述 JBoss 7/WildFly 以 domain 模式启动时会启动多个 JVM.比如例如以下通过启动脚本启动 domain 模式: ./domain.sh 启动后我们查看进程: [kylin@l ...
- samba访问其他服务器文件权限设置
chown lynn.feng:lynn.feng nelson/ 我们知道档案权限对于一个系统的安全重要性,也知道档案的权限对于使用者与群组的相关性, 那如何修改一个档案的属性与权限呢? 我们这里介 ...
- 深入理解7816(3)-----关于T=0 【转】
本文转载自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_4df8400a0102vcyp.html 深入理解7816(3)-----关于T=0 卡片和终端之间的数据传输是通过命令响应 ...
- 转 美制电线标准AWG与公制、英制单位对照
在以太网和xDSL接入网设计中,经常会碰到诸如24AWG.26AWG等等表示电缆直径的方法.其实AWG(American Wire Gauge)是美制电线标准的简称,AWG值是导线厚度(以英寸计)的函 ...
- JSP-Runoob:JSP 页面重定向
ylbtech-JSP-Runoob:JSP 页面重定向 1.返回顶部 1. JSP 页面重定向 当需要将文档移动到一个新的位置时,就需要使用JSP重定向了. 最简单的重定向方式就是使用respons ...