Java程序性能优化 让你的Java程序更快、更稳定-笔记
Java应用中的性能优化与调优技巧
Java应用中的性能优化与调优技巧一、概述在开发Java应用程序时，性能优化和调优是一个重要的方面。
本文将介绍一些Java应用中常见的性能优化与调优技巧，以帮助开发者提高程序的执行效率和响应速度。
二、减少对象的创建对象的创建和销毁过程中会占用内存和CPU资源，因此在Java应用程序中，应尽量减少对象的创建。
对于一些频繁使用的对象，可以使用对象池或缓存来管理，以减少对象的创建和销毁过程。
三、避免频繁的垃圾回收垃圾回收是Java的一项自动内存管理特性，但频繁的垃圾回收会影响程序的执行效率。
可以通过一些方式来避免频繁的垃圾回收，如尽量避免创建大量临时对象、合理设置垃圾回收参数等。
四、使用高效的数据结构和算法在Java应用程序中，选择合适的数据结构和算法对于提高程序性能非常重要。
例如，对于需要频繁插入和删除元素的场景，可以选择使用链表而不是数组。
此外，可使用性能更高的排序算法，如快速排序或归并排序，而不是冒泡排序或插入排序。
五、合理使用多线程多线程可以有效提升程序的执行效率，但也需要注意合理使用。
在Java中，可以使用线程池来避免频繁创建和销毁线程的开销。
并且，合理的线程调度策略和线程同步机制也是保证多线程程序性能的关键。
六、优化IO操作IO操作通常是Java应用程序的瓶颈之一。
为提高IO操作的性能，可以使用缓冲流来减少磁盘读写次数，以及使用NIO（Non-blocking IO）来实现非阻塞式IO操作。
七、使用合适的框架和库选择合适的框架和库也对程序性能有很大的影响。
在开发过程中，可以考虑使用一些性能较高、经过优化的框架和库，如Spring、Hibernate等。
八、监控与调优工具在优化和调优过程中，使用一些监控和调优工具可以帮助我们找到性能瓶颈和优化的方向。
如Java Profiler、JConsole等工具可以帮助开发者监控Java程序的执行状态，找出性能瓶颈并进行针对性优化。
九、缓存和数据库优化缓存的使用可以减少对数据库的频繁访问，提高系统的响应速度。
Java的性能优化提升应用响应速度的技巧
Java的性能优化提升应用响应速度的技巧Java作为一种高级编程语言，广泛应用于各种领域的软件开发中。
然而，由于Java的特性和运行环境的复杂性，开发人员经常面临着提升应用程序性能并提高响应速度的挑战。
本文将介绍一些Java性能优化的技巧，帮助开发人员有效地提升应用的响应速度。
一、使用高效的数据结构和算法选择适当的数据结构和算法是提升Java应用性能的关键。
对于特定的问题，应根据其特性选择最适合的数据结构和算法。
例如，对于需要频繁插入和删除操作的场景，使用链表而不是数组可以更高效地处理数据。
此外，通过合理地使用哈希表、堆栈和队列等数据结构，可以有效地提高Java应用的性能。
二、避免过度使用锁Java中的锁机制是一种保护共享资源的有效手段，但过度使用锁会导致应用程序出现性能问题。
在高并发的场景下，过多的锁竞争可能会导致线程阻塞和上下文切换，进而降低应用的响应速度。
因此，开发人员应该避免过度使用锁，尽量使用无锁数据结构或者使用细粒度锁来提高并发性能。
三、合理使用线程池线程池是Java中处理并发任务的重要工具，合理使用线程池可以提高应用的并发性能。
开发人员应该根据应用场景和硬件资源的情况来配置线程池的大小。
如果线程池的大小超过了系统的处理能力，会导致线程竞争和上下文切换的增加，从而降低应用的响应速度。
另外，使用线程池可以避免线程的创建和销毁的开销，进一步提高应用的性能。
四、合理使用缓存缓存是提高Java应用性能的重要技术手段之一。
通过合理地使用缓存，可以避免频繁的IO操作和计算，从而有效地提高应用的响应速度。
开发人员应该根据应用的特点和需求，选择合适的缓存策略和数据结构。
常见的缓存技术包括本地缓存、分布式缓存和CDN等，在使用缓存时需要注意缓存的一致性和更新策略，以免引入脏数据和缓存穿透等问题。
五、优化数据库操作数据库是很多Java应用的核心存储和处理组件。
合理优化数据库操作可以明显提高应用的响应速度。
Java性能调优技巧提升程序运行效率的方法
Java性能调优技巧提升程序运行效率的方法在软件开发领域中，性能调优是一项至关重要的工作。
对于使用Java编程语言开发的应用程序来说，性能调优尤为重要。
优化程序的性能可以加快程序的运行速度、提升用户体验，并节省计算资源。
本文将介绍一些Java性能调优的技巧，帮助提升程序的运行效率。
1. 使用合适的数据结构和算法在编写程序时，选取合适的数据结构和算法是至关重要的。
不同的数据结构和算法在处理同一问题时可能会有不同的性能表现。
因此，程序员应该了解各种数据结构和算法的特点，并选择最适合特定场景的实现方式，以提升程序的性能。
比如，对于需要频繁插入和删除元素的场景，选择链表可能比选择数组更加高效。
2. 减少对象的创建在Java中，对象的创建和销毁是非常消耗资源的操作。
因此，减少对象的创建可以有效提高程序的性能。
可以通过对象池技术或者缓存重用对象，避免频繁地创建新的对象。
另外，在循环中避免在每次迭代中创建新的对象，可以通过重复使用对象来提高性能。
3. 使用StringBuilder代替String在Java中，String类型是不可变的，每次对String进行拼接、修改等操作时，都会创建新的String对象，导致额外的内存开销。
为了避免这种情况，可以使用StringBuilder类来处理字符串的拼接操作。
StringBuilder类是可变的，并且性能更好，因为它不需要每次都创建新的对象。
4. 使用局部变量和常量在编写Java程序时，尽可能使用局部变量和常量。
局部变量的作用域仅限于方法体或代码块，不需要额外的内存空间来存储，因此比全局变量更加高效。
常量在编译时会被替换为实际的值，减少了运行时的开销。
5. 避免使用同步关键字在多线程编程中，使用同步关键字来保证线程安全是必要的。
然而，同步关键字会带来一定的性能开销。
如果某个代码块并不涉及共享资源的读写，可以避免使用同步关键字，以减少性能开销。
可以考虑使用其他线程安全的数据结构或者使用锁机制来代替同步关键字。
Java程序性能优化——让你的java程序更快、更稳定
Java程序性能优化——让你的java程序更快、更稳定1、Java性能调优概述 1.1、Web服务器，响应时间、吞吐量是两个重要的性能参数。
1.2、程序性能的⼏个表现：执⾏速度：程序的反映是否迅速，响应时间是否⾜够短内存分配：分配是否合理，是否过多地消耗内存或泄露启动时间：程序从运⾏到可以正常处理业务需要花费多长时间负载承受能⼒：当系统压⼒上升时，系统的执⾏速度、响应时间的上升曲线是否平缓 1.3、⽊桶原理与性能瓶颈 根据⽊桶原理，系统的最终性能取决于系统中性能表现最差的组件。
有可能成为系统瓶颈的计算资源： 磁盘I/O： ⽹络操作： CPU： 异常： 数据库： 锁竞争： 内存： 1.4、Amdahl定律 加速⽐=优化前系统耗时/优化后系统耗时 设加速⽐为Speedup，必须串⾏化的程序⽐重为F，CPU处理器数量为N，则有： 为了提⾼系统的速度，仅增加CPU处理器的数量并不⼀定能起到有效的作⽤，需要从根本上修改程序的串⾏⾏为，提⾼系统内可并⾏化的模块⽐重，在此基础上，合理增加并⾏处理器数量，才能以最⼩的投⼊，得到最⼤的加速⽐。
1.5 性能调优的层次 设计调优：软件开发之前；所有调优⼿段的最上层，对软件整体质量有决定性的影响。
可以规避某⼀个组件的性能问题，⽽⾮改良该组件的实现。
（需要熟悉：常⽤软件设计⽅法、设计模式、基本性能组件、常⽤优化思想） 代码调优：开发过程中或开发完成后；从微观上对性能的调整，是产⽣最直接影响的优化⽅法。
熟悉相关的API，对算法、数据结构的灵活使⽤。
JVM调优：开发后期；对JVM的运⾏原理和基本内存结构有⼀定了解，然后根据程序特点，设置合理的JVM启动参数。
数据库调优：分为3个部分 应⽤层对SQL语句优化：编程技巧，指定列名避免使⽤*、使⽤PreparedStatement代替Statement等 数据库进⾏优化：冗余字段、⽔平切割、索引等 数据库软件进⾏优化：以Oracle为例，合理的共享池、缓存缓冲区或者PGA等 操作系统调优：linux，共享内存段、共享内存最⼤值、最⼩值、虚拟内存⼤⼩、磁盘的块⼤⼩等；wiindows，虚拟内存等 1.6基本调优策略和⼿段 优化的⼀般步骤：⾸先明确性能⽬标，指出优化的对象和最终⽬的。
Java编程技巧：优化算法提升程序性能
Java编程技巧：优化算法提升程序性能在Java编程中，性能是一个关键的问题。
随着软件和系统的复杂度增加，我们需要不断优化我们的代码以提高程序的性能。
其中一个重要的方面是优化算法。
在本文中，我将与您分享一些Java编程技巧，以帮助您优化算法并提升程序性能。
为什么优化算法对性能至关重要？在编程中，算法是解决问题的步骤和规则的集合。
一个优化的算法可以显著提高程序的执行效率，从而减少运行时间和资源消耗。
相比之下，一个低效的算法可能会导致程序运行得非常缓慢，并占用大量内存和CPU资源。
通过优化算法，我们可以使程序更加高效地执行任务，同时减少对计算资源的需求。
这对于开发大规模的系统或处理大量数据的应用程序至关重要。
Java编程中常见的性能瓶颈在优化算法之前，我们需要先了解一些常见的性能瓶颈，这些瓶颈可能会导致程序运行缓慢。
以下是一些常见的性能瓶颈：1.循环和迭代循环和迭代是Java编程中常见的操作。
然而，如果循环过于复杂或不必要地重复执行，可能会导致程序性能下降。
在编写循环和迭代代码时，务必要注意循环次数和循环体内的操作。
2.递归递归是一种函数调用自身的技术。
虽然递归可以解决一些问题，但它也可能导致性能问题。
递归函数调用本身是一项昂贵的操作，特别是当使用大量递归调用时。
3.内存管理Java由于具有自动内存管理机制（垃圾收集器），开发人员可以不必手动释放内存。
然而，不合理的内存使用可能导致内存泄漏和性能下降。
确保及时释放不再使用的对象，并避免创建过多的临时对象。
4.字符串操作字符串操作在Java编程中很常见。
然而，由于字符串是不可变的，每次执行字符串操作（如连接、替换等）时，都会创建一个新的字符串对象。
这会占用大量的内存和处理时间。
使用StringBuilder或StringBuffer类来处理频繁的字符串操作可以提高性能。
5.IO操作IO操作通常是一个耗费资源的操作。
在处理大量数据或频繁进行IO操作时，务必注意优化IO代码以提高性能。
Java开发者如何提高代码质量和工作速度
Java开发者如何提高代码质量和工作速度在当今的软件开发领域，Java 作为一种广泛使用的编程语言，对于开发者来说，提高代码质量和工作速度是至关重要的。
这不仅能够提升软件的性能和稳定性，还能增加自身在行业中的竞争力。
那么，Java 开发者究竟应该如何做到这两点呢？首先，要深入理解 Java 的基础知识。
这包括对数据类型、控制结构、面向对象编程的原则（如封装、继承、多态）等有清晰的认识。
只有扎实的基础，才能在编写代码时游刃有余，避免出现低级错误。
比如，对于整数类型，要清楚知道｀int` 和｀long` 的取值范围，避免因数据溢出导致的错误。
对于面向对象编程，要善于运用封装来保护数据的完整性和安全性。
其次，遵循良好的编程规范和代码风格是提高代码质量的关键。
统一的代码风格能够让代码更具可读性，方便团队成员之间的协作和代码维护。
比如，变量和方法的命名应该具有描述性，能够清晰地表达其用途。
使用适当的缩进和换行，让代码结构一目了然。
同时，合理添加注释，解释代码的功能和逻辑，特别是在复杂的算法和关键的业务逻辑部分。
再者，善于运用设计模式可以极大地提高代码的质量和可维护性。
常见的设计模式如单例模式、工厂模式、观察者模式等，都有其适用的场景。
以单例模式为例，它可以确保一个类只有一个实例存在，适用于需要全局共享且唯一的资源。
通过合理运用设计模式，可以使代码更加简洁、灵活和易于扩展。
在提高工作速度方面，熟练掌握开发工具是必不可少的。
比如，一款好的集成开发环境（IDE）如 IntelliJ IDEA 或 Eclipse，可以提供强大的代码自动完成、语法检查、调试等功能。
熟悉这些工具的快捷键和高级特性，能够显著提高开发效率。
例如，通过快捷键快速生成代码模板，能够节省大量的重复编写时间。
代码重构也是提高代码质量和工作速度的重要手段。
当发现代码存在重复、复杂或难以理解的部分时，及时进行重构。
将大段的代码拆分成小的方法，提取公共的逻辑到单独的类中，这样不仅能够使代码更清晰，也便于后续的修改和扩展。
Java中的性能调优技巧
Java中的性能调优技巧在Java中进行性能调优是提高程序执行效率和响应速度的关键步骤之一。
通过优化代码、使用高效的数据结构和算法，以及合理配置Java虚拟机（JVM）参数，可以显著改善Java应用程序的性能。
本文将介绍几种常用的Java性能调优技巧，帮助开发者针对不同场景优化Java应用程序。
一、优化代码1. 减少创建对象的次数：频繁创建对象会占用大量内存和CPU资源。
在需要使用对象时，尽量重用已有对象，避免过多的对象创建和销毁操作。
2. 使用StringBuilder代替String拼接：String的拼接会创建新的String对象，而StringBuilder可以避免这种性能损耗。
尤其在循环中进行大量字符串拼接时，使用StringBuilder性能更佳。
3. 避免使用过时的方法和API：及时了解JDK的更新和改进，避免使用已废弃的方法和API，以确保代码在性能上得到最新的优化。
4. 尽量使用局部变量：局部变量的生命周期短，会被垃圾回收机制释放。
相比之下，全局变量的生命周期长，会占用更多的内存。
5. 避免过多的同步操作：过多的同步操作可能导致线程的竞争和等待，从而降低程序的执行效率。
可以考虑使用更轻量级的同步方式，如使用ConcurrentHashMap替代Hashtable。
二、使用高效的数据结构和算法1. 使用合适的集合：在选择集合类时，考虑元素的增删操作频率、是否需要排序等因素。
例如，如果需要频繁进行元素的增删操作，可以选择LinkedList；如果需要排序，可以选择TreeSet或TreeMap。
2. 使用合适的算法：选择合适的算法可以大幅度提高程序的性能。
例如，对于大量数据的排序操作，可以采用快速排序算法；对于查找操作，可以选择二分查找等高效算法。
三、合理配置JVM参数1. 设置合适的堆内存大小：通过调整-Xmx和-Xms参数，可以配置JVM的最大堆内存和初始堆内存。
尽量将堆内存设置为真实需求的两倍，避免频繁的垃圾回收。
Java性能调优提升应用的速度与稳定性
Java性能调优提升应用的速度与稳定性Java是一种高级编程语言，被广泛应用于各类企业级应用和互联网应用。
然而，由于历史原因、业务复杂性和硬件限制等，Java应用程序在执行速度和稳定性方面可能存在一些问题。
本文将介绍一些有效的Java性能调优方法，以提升应用的速度和稳定性。
一、Java内存管理Java内存管理是提高应用性能的关键。
一个合理配置和优化的内存管理策略可以有效降低应用的内存占用并提高垃圾回收的效率。
以下是几种常用的Java内存管理技巧：1. 合理配置堆内存大小: 根据应用的需要，适当调整堆内存的大小。
过小的堆内存可能导致频繁的垃圾回收，而过大的堆内存则会增加垃圾回收的时间。
2. 使用合适的垃圾回收器: Java提供了多种垃圾回收器，如Serial、Parallel、CMS、G1等。
选择合适的垃圾回收器可以根据应用的特点和需求来提高垃圾回收的效率。
3. 避免内存泄漏: 使用弱引用、软引用等机制来管理对象的生命周期，避免出现无用对象一直占用内存导致内存泄漏的情况。
二、多线程优化多线程是Java的一大特性，但不合理的线程使用和调度可能导致性能下降和应用的不稳定性。
下面是几种多线程优化的方法：1. 合理使用线程池: 使用线程池可以减少线程的创建和销毁开销，并控制线程数量，避免过多的线程竞争导致的性能下降和资源浪费。
2. 减少锁竞争: 合理使用锁和一些高级的同步工具，如读写锁、乐观锁等，可以减少线程间的竞争，提高应用的并发能力。
3. 避免死锁和饥饿: 在编写多线程程序时，要注意避免死锁和饥饿等并发问题，合理设计线程间的依赖关系和资源调度策略，以提高应用的稳定性。
三、数据库优化数据库操作是Java应用中常见的性能瓶颈之一。
以下是一些数据库优化的方法：1. 缓存数据: 使用缓存来减少对数据库的访问次数，提高读取数据的效率。
可以使用一些开源的缓存框架，如Redis、Memcached等。
2. 批量操作: 对于批量数据的插入、更新和删除操作，可以使用批量操作来减少对数据库的访问次数，提高操作的效率。
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第一章 java 性能调优概述
1.1.2 性能的参考指标
1.2.1 设计调优
比如说如果A组件通过循环不断监控时间E是否发生，其必然会占用部分系统资源。
但是可以通过observer模式解决：
1.2.2 代码调优
比如linkedList比ArrayList 随机访问性能好。
1.2.3 JVM调优
一般在开发后期做，比如内存结构，GC种类。
1.2.4 数据库调优
比如大量的拥有相同结构的SQL查询，可以用preparedStatement代替statement；指定要查询的列名，避免用“*”。
比如设置oracle的共享池、缓存区。
1 .2.5 操作系统调优
比如调整unix的共享内存值。
第二章设计优化
2.1 设计模式
2.1.1 单例模式
对于频繁使用对象，因为new次数少，对内存使用不频繁，将减轻GC压力。
2.1.2 代理模式
可以实现比如延迟加载
2.1.3 享元模式
好处同单例模式
2.1.5 观察者模式
可以代替多线程。
2.1.6 Value Object
一次封装所有的属性值，省得一次次请求属性值。
2.1.7 Business Delegate
代理类中一组远程方法调用构成一个业务流程，客户端调用代理类。
2.2 常用优化组件
2.2.1 缓冲
缓冲是一块内存区域，目的是缓解应用程序上下层之间的性能差异。
2.2.2 缓存
也是一块内存区域，目的是暂存数据处理结构，并供下次访问使用。
也可用ehCache等框架
2.2.3 对象复用池
比如线程池和数据库连接池
2.2.4 多线程
2.2.5 负载均衡
2.2.6 时间换空间
比如少申请变量
2.2.7 空间换时间
比如用缓存
第三章 java 程序优化
3.3 使用NIO提升性能
NIO为所有的原始类型提供buffer，NIO是基于Block的，NIO最重要的组件是buffer和Channel。
buffer是一个连续的内存快，是NIO读写数据的中转池。
通道表示缓冲数据的源头或者目的地，它是用于想缓存读取或写入数据，是访问缓冲的接口。
3.4 使用软引用和弱引用
3.5 有利于改善性能的技巧
3.5.1 慎用异常
3.5.2 使用局部变量，因为局部变量是在stack中，比较快。
3.5.3 位运算代替乘除法
3.5.12 静态方法代替实例方法
第四章并行程序优化
4.5 锁的优化
4.5.7 ReentrantLock 重入锁
4.5.9 自旋锁
4.5.10 锁清除
java即时编译时，上下文扫描，去除不可能存在共享资源竞争的锁，这样可以节省毫无意义的请求锁时间
4.5.11 锁偏向(biased)
4.6 无锁
例如TreadLocal,和 CAS算法（Compare and Swap）。
4.6.3 Amino
是apache的项目，提供了一些线程安全的、基于无锁算法的数据结构例如lockFreeList.还内置了一些多线程调度模式（例如Master-Worker模式）。
4.7 协程
第五章 JVM调优
5.3.10 CMS（Concurrent Mark Sweep）收集器，用标记-清除算法，同时使用多线程。
5.3.10 G1收集器，在吞吐量和停顿控制上好于CMS.
5.4 常用调优方法
5.4.1 把新对象留在新生代。
5.4.2 长命的大对象进入老年代，免得新生代老GC
5.4.4 稳定堆大小
5.4.5 并行收集器适合吞吐量优先，可以减少GC的总时间。
5.4.7 降低停顿，可以用CMS 收集器和尽可能把对象预留在新生代。
5.5 实用JVM参数
5.5.1 JIT
5.5.4 打印GC +PrintGC
5.5.5 类和对象跟踪
总结
第六章 java性能调优工具6.1 linux 命令
Nmon Axis里看见各种性能6.3 JDK命令行。