愛了愛了！阿里爆款Java性能優(yōu)化神仙筆記！調(diào)優(yōu)不止JVM

邢義數(shù)碼君

前言

Java性能優(yōu)化，它存在的理由有很多。計算機(jī)面對海量數(shù)據(jù)或者任務(wù)時，無論如何你都會碰到性能壓力，唯一的選擇是你會把這個壓力放在哪一層或者哪一個位置來應(yīng)對，以及采取什么應(yīng)對措施。程序湊合著上線是一回事，而在壓力下能夠優(yōu)美地運行往往很不容易。
通常來說Java性能優(yōu)化一般包含這五方面：

• 設(shè)計優(yōu)化
  
• 代碼優(yōu)化
  
• JVM優(yōu)化
  
• 數(shù)據(jù)庫優(yōu)化
  
• 操作系統(tǒng)優(yōu)化
  

可以說性能調(diào)優(yōu)在很大程度上是一門藝術(shù)，解決的Java性能問題越多，技藝才會越精湛。我們不僅要關(guān)心JVM的持續(xù)演進(jìn)，也要積極地去了解底層的硬件平臺和操作系統(tǒng)的進(jìn)步。
本文互聯(lián)網(wǎng)雷鋒（小編我）要為大家介紹的Alibaba內(nèi)部性能優(yōu)化進(jìn)階筆記就不僅僅只針對JVM調(diào)優(yōu)進(jìn)行講解，每一章節(jié)都有實際的案例支撐。具體包括:性能優(yōu)化策略.程序編寫及硬件服務(wù)器的基礎(chǔ)知識、Java API優(yōu)化建議、算法類程序的優(yōu)化建議、并行計算優(yōu)化建議、Java程序性能監(jiān)控及檢測、JVM原理知識等。大家可以深入了解Java性能調(diào)優(yōu)的許多主題及相關(guān)的綜合性知識。

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性能調(diào)優(yōu)策略概述

• 為什么需要調(diào)優(yōu)
  
• 性能優(yōu)化的參考因素
  

• 傳統(tǒng)計算機(jī)體系的分歧
  
• 導(dǎo)致系統(tǒng)瓶頸的計算資源
  
• 程序性能衡量指標(biāo)
  
• 性能優(yōu)化目標(biāo)
  
• 性能優(yōu)化策略
  

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• 性能調(diào)優(yōu)分類方法
  

• 業(yè)務(wù)方面
  
• 基礎(chǔ)技術(shù)方面
  
• 組件方面
  
• 架構(gòu)方面
  
• 層次方面
  

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優(yōu)化前的準(zhǔn)備知識

• 服務(wù)器知識
  

• 內(nèi)存
  
• GPU/CPU
  
• 硬盤
  
• 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
  

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• 新興技術(shù)
  

Java API調(diào)用優(yōu)化建議

• 面向?qū)ο蠹盎A(chǔ)類型
  
• 集合類概念
  
• 字符串概念
  
• 引用類型概念
  

• 強(qiáng)引用（Strong Reference）
  
• 軟引用（Soft Reference）
  
• 弱引用（Weak Reference）
  
• 引用隊列
  
• 虛引用（Phantom Reference）
  

• 其他相關(guān)概念
  

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程序設(shè)計優(yōu)化建議

• 算法優(yōu)化概述
  

• 常用算法邏輯描述
  
• 多核算法優(yōu)化原理
  
• Java算法優(yōu)化實踐
  

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• 設(shè)計模式
  

• 設(shè)計模式的六大準(zhǔn)則
  
• 單一對象控制
  
• 并行程序設(shè)計模式
  
• 接口適配
  
• 訪問方式隔離
  

I/O及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)優(yōu)化

• I/O操作優(yōu)化
  
• Socket編程
  
• NIO2.0文件系統(tǒng)
  

• 數(shù)據(jù)應(yīng)用優(yōu)化
  

• 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫優(yōu)化
  
• 向HBase插入大量數(shù)據(jù)
  
• 解決海量數(shù)據(jù)緩存
  

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• 其他優(yōu)化
  

• Web系統(tǒng)性能優(yōu)化建議
  
• 死鎖情況解決方案
  
• JavaBeans組件
  

Java并行程序優(yōu)化建議

• 并行程序優(yōu)化概述
  

• 資源限制帶來的挑戰(zhàn)
  
• 進(jìn)程、線程、協(xié)程
  
• 使用多線程的原因
  
• 線程不安全范例
  
• 重排序機(jī)制
  
• 實例變量的數(shù)據(jù)共享
  
• 生產(chǎn)者與消費者模式
  
• 線程池的使用
  

• 鎖機(jī)制對比
  

• 鎖機(jī)制概述
  
• Synchronized使用技巧
  
• Volatile的使用技巧
  
• 隊列同步器
  
• 可重入鎖
  
• 讀寫鎖
  
• 偏向鎖和輕量級鎖
  

• 增加程序并行性
  

• 并發(fā)計數(shù)器
  
• 減少上下文切換次數(shù)
  
• 針對Thread類的更新
  
• Fork/Join框架
  
• Executor框架
  

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• JDK類庫使用
  

• 原子值
  
• 并行容器
  
• 非阻塞隊列
  
• 阻塞隊列
  
• 并發(fā)工具類
  

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JVM性能測試及監(jiān)控

• 監(jiān)控計算機(jī)設(shè)備層
  

• 監(jiān)控CPU
  
• 監(jiān)控內(nèi)存
  
• 監(jiān)控磁盤
  
• 監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)
  

• 監(jiān)控JVM活動
  

• 監(jiān)控垃圾收集目的
  
• GC垃圾回收報告分析
  
• 圖形化工具
  
• GC跟蹤示例
  

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JVM性能調(diào)優(yōu)建議

• JVM相關(guān)概念
  

• 內(nèi)存使用相關(guān)概念
  
• 字節(jié)碼相關(guān)知識
  
• 自動內(nèi)存管理
  

• JVM系統(tǒng)架構(gòu)
  

• JVM的基本架構(gòu)
  
• JVM初始化過程
  
• JVM架構(gòu)模型與執(zhí)行引擎
  
• 解釋器與JIT編譯器
  
• 類加載機(jī)制
  
• 虛擬機(jī)
  

• 垃圾回收機(jī)制相關(guān)
  

• GC相關(guān)概念
  
• 垃圾回收算法
  
• 垃圾收集器
  

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• 實用JVM實驗
  

• 將新對象預(yù)留在年輕代
  
• 大對象進(jìn)入年老代
  
• 設(shè)置對象進(jìn)入年老代的年齡
  
• 穩(wěn)定與震蕩的堆大小
  
• 吞吐量優(yōu)先案例
  
• 使用大頁案例
  
• 降低停頓案例
  
• 設(shè)置最大堆內(nèi)存
  
• 設(shè)置最小堆內(nèi)存
  
• 設(shè)置年輕代
  
• 設(shè)置持久代
  
• 設(shè)置線程棧
  
• 堆的比例分配
  
• 堆分配參數(shù)總結(jié)
  
• 垃圾回收器相關(guān)參數(shù)總結(jié)
  
• 查詢GC命令
  

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其他優(yōu)化建議

• Java現(xiàn)有機(jī)制及未來發(fā)展
  

• Java體系結(jié)構(gòu)變化歷史
  
• Java語言面臨的挑戰(zhàn)
  
• Java8的新特性
  
• Java語言前景
  
• 物聯(lián)網(wǎng)：Java和你是一對
  
• Java模塊化發(fā)展
  
• OpenJDK的發(fā)展
  

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• 系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化建議
  

• 系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)優(yōu)
  
• Java項目優(yōu)化方式分享
  
• 面向服務(wù)架構(gòu)
  
• 程序隔離技術(shù)
  
• 團(tuán)隊并行開發(fā)準(zhǔn)則
  

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• 與編程無關(guān)
  

• 工程師品格
  
• 如何成為技術(shù)大牛
  
• 編程方法分享
  

寫在最后

一個程序員的氣質(zhì)是與生俱來+夢想+堅持+機(jī)遇組成的，再多的性能優(yōu)化經(jīng)驗、案例，如果沒有人去閱讀、嘗試，都不會起多大的作用，希望大家在學(xué)習(xí)的路上都能行動起來，一起攀上技術(shù)新高峰！
如果你對這份Alibaba內(nèi)部性能優(yōu)化進(jìn)階筆記感興趣，只需要
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