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提升性能 Java程序优化的一些最佳实践

发布时间:2017-02-19 10:32 所属栏目:[教程] 来源:chape
导读:副标题#e# 【技术】作者通过经历的一个项目实例,介绍Java代码优化的过程,总结了优化Java程序的一些最佳实践,分析了进行优化的方法,并解释了性能提升的原因。作者从多个角度分析导致性能低的原因,并逐个进行优化,最终使得程序的性能得到极大提升,增强

        【 技术】作者通过经历的一个项目实例,介绍Java代码优化的过程,总结了优化Java程序的一些最佳实践,分析了进行优化的方法,并解释了性能提升的原因。作者从多个角度分析导致性能低的原因,并逐个进行优化,最终使得程序的性能得到极大提升,增强了代码的可读性、可扩展性。

  一、衡量程序的标准

  衡量一个程序是否优质,可以从多个角度进行分析。其中,最常见的衡量标准是程序的时间复杂度、空间复杂度,以及代码的可读性、可扩展性。针对程序的时间复杂度和空间复杂度,想要优化程序代码,需要对数据结构与算法有深入的理解,并且熟悉计算机系统的基本概念和原理;而针对代码的可读性和可扩展性,想要优化程序代码,需要深入理解软件架构设计,熟知并会应用合适的设计模式。

  首先,如今计算机系统的存储空间已经足够大了,达到了 TB 级别,因此相比于空间复杂度,时间复杂度是程序员首要考虑的因素。为了追求高性能,在某些频繁操作执行时,甚至可以考虑用空间换取时间。

  其次,由于受到处理器制造工艺的物理限制、成本限制,CPU主频的增长遇到了瓶颈,摩尔定律已渐渐失效,每隔18个月CPU主频即翻倍的时代已经过去了,程序员的编程方式发生了彻底的改变。在目前这个多核多处理器的时代,涌现了原生支持多线程的语言(如Java)以及分布式并行计算框架(如Hadoop)。为了使程序充分地利用多核CPU,简单地实现一个单线程的程序是远远不够的,程序员需要能够编写出并发或者并行的多线程程序。

  最后,大型软件系统的代码行数达到了百万级,如果没有一个设计良好的软件架构,想在已有代码的基础上进行开发,开发代价和维护成本是无法想象的。一个设计良好的软件应该具有可读性和可扩展性,遵循“开闭原则”、“依赖倒置原则”、“面向接口编程”等。

  二、项目介绍

  本文将介绍笔者经历的一个项目中的一部分,通过这个实例剖析代码优化的过程。下面简要地介绍该系统的相关部分。

  该系统的开发语言为Java,部署在共拥有4核CPU的Linux服务器上,相关部分主要有以下操作:通过某外部系统D提供的REST API获取信息,从中提取出有效的信息,并通过JDBC 存储到某数据库系统S中,供系统其他部分使用,上述操作的执行频率为每天一次,一般在午夜当系统空闲时定时执行。为了实现高可用性(High Availability),外部系统D部署在两台服务器上,因此需要分别从这两台服务器上获取信息并将信息插入数据库中,有效信息的条数达到了上千条,数据库插入操作次数则为有效信息条数的两倍。

提升性能 Java程序优化的一些最佳实践

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