Question

怎样利用Java开发高性能

Answer 1

1、调整垃圾收集(GC)
由于垃圾收集的复杂性,很难发现你的应用的准确性能。不过,如果你真的想优化你的应用,你应该相应地处理垃圾收集。通用的准则是调整GC设置并同时执行性能分析。
一旦你对结果感到满意,你可以停止该过程并寻求其他优化方式。确保除了在平均事务处理时间之外,你还留心了异常值。这些异常值是造成Java应用缓慢的真正的罪魁祸首并且很难找到。
此外,你要明白应用运行期间性能下降的效应。在每单个cpu时钟内的缓慢操作是可以忽略的,但在每单个数据库事务中的缓慢操作则是非常昂贵的消耗。但是你应该根据性能短板选择你的优化策略,并应该根据工作负载来优化应用。
2、正确地选择适合你的GC算法
让我们更深入地探讨GC优化。毕竟,GC优化是要处理的整个优化问题中最基本的。目前,Java中有四种供你选择的垃圾收集算法。每种算法满足不同的需求,因此你要选择(适合你的需求的)。很多开发人员正是因为不了解GC算法而未能优化他们的应用。
这四个算法分别是串行回收器,并行/吞吐量回收器,CMS回收器和G1回收器。想要了解更多关于每种垃圾收集器的信息及它们是如何工作的,请查看这篇来自Takipi博客的非常棒的文章Garbage Collectors—Serial vs。 Parallel vs。 CMS vs。 G1。这篇文章同时还讨论了Java8对GC算法的影响及其他细节上的改变。让我们再回到GC算法上,根据Understanding Java Garbage Collection这篇文章所述,并发标记和清除GC(即”CMS”)算法才是适合网络服务端应用的最佳算法。并行GC算法适合那些内部可预测的应用。
G1和CMS是并发操作的理想选择,但仍然会引起(应用)频繁停顿。实际的选择取决于你如何取舍。举例来说,尽管选择并行算法会带来更长的GC停顿时间,但相较于其他GC算法,选择并行算法仍是一个好主意。
3、Java堆
Java内存堆在迎合内存需求方面担任了至关重要角色。通常更好的做法是初始时分配最小的堆,然后通过持续的测试不断增加它的大小。大多数时候优化问题都可以通过增加堆的大小解决,但如果存在大量的GC开销,则该解决方案不起作用。
GC开销还会使吞吐量急剧下降,进而使得应用难以形容的慢。此外,及早调整GC可以帮助你避免堆大小分配的问题。开始的时候,你可以选择任何1GB到8GB的堆大小。当你选择正确的堆大小,老生代和新生代对象的概念也就不需要了。总而言之,堆大小应该取决于老生代和新生代对象的比率,之前的GC优化和对象集合(即所有对象占用的内存大小)。
4、关键应用优化
关键代码优化是优化你的Java应用最好的方式。如果你的应用对GC和堆优化没有反应,那么最好是做架构改进并关注于你的应用是如何处理信息的。使用聪明的算法并管理好对象就能解决大量的问题,包括内存碎片,堆大小问题和垃圾收集的问题。
5、使用最优的函数
Java提供了多个函数来提升算法效率。如果你使用StringBuilder代替简单的String,你可以得到微乎其微的性能提升。不过,我们还有其他方式在代码层面进行优化。让我们看看下面这些优化方法。
使用StringBuilder代替+操作符。
避免使用iterator。
多使用栈带来的好处。
避免使用正则表达式,使用Apache Commons Lang作为代替。
远离递归。递归会占用大量资源!

Answer 2

1、开发高性能Java程序的原则和方法：
决定一个Java程序性能的好坏，是多方面的因素，包括前期的系统结构设计、底层平台架构设计、应用开发中的代码编写以及技巧的使用，系统平台的软件配置，系统平台的硬件性能等等。这里只给出代码编写方面的一些原则和方法。
相对于Java的其他方面，在性能领域Java饱受的非议可能最多。许多人认为，Java如果想更好的发展下去必须解决性能问题。然而真正的事实是Java在编译器、JVM以及运行期优化方面确实在不断的进步，Java正在运行的越来越快。实际上很多的性能问题，是由于设计不佳引起的，与Java本身并无关系。在拙劣的设计和编码面前，无论你使用多少运行期优化，无论你的编译技术多么先进，无论你的硬件平台性能多么强大，最后的代码运行依然低效。
同样无论运行期优化技术、编译技术以及硬件平台多么强大，运用一些已被验证对Java运行性能有益的技术，总是能获得非常好的收益。
优化程序代码的注意事项：
1.除非必须优化，否则不要轻易改动；
2.改动之后要进行仔细的测试；
3.在各个JVM产品中，优化的方式是有区别的；
2、高性能Java的编码原则：
（1）、先把焦点放在设计、数据结构和算法身上；
（2）、不要依赖于编译器编译期优化技术，正确理解运行期代码优化技术以及正确使用运行期代码优化；
（3）、使用StringBuffer类完成字符串连接；
（4）、将对象创建成本降至最低，即尽量创建轻量级对象；
1、合理设计对象大小
2、合理设计类的继承深度
3、类的构造函数要短小精干
4、不要创建非必要的对象
5、将对象的创建拖延到最后一刻，即延迟加载技术
6、可能的话要自己实现一个对象缓冲管理池，将对象的创建与回收控制在一个合理的范围内
（5）、降低同步化带来的影响；
1、合理识别是否一定要使用同步控制，尽量从设计上避免
2、注意控制同步代码范围，避免对线程活跃度造成影响
3、合理使用锁变量，做到线程分离，提高程序并发度，更进一步提高程序吞吐量
4、用于锁变量的对象不宜过多，当要使用多个对象作为锁变量时，一定要确保在代码中自始自终按照同样的顺序锁定它们，否则可能导致死锁
（6）、尽可能使用Stack变量和基本类型完成必要的任务；
（7）、使用static、final、private方法以促成inlining；
（8）、实例变量初始化一次就好；（即一定义就会有一个初始值，下面不需要再进行一次初始化）
（9）、集群类对象的处理；
（10）、尽可能重用对象；（11）、使用延迟加载技术；