創(chuàng)新互聯(lián)建站自2013年起，是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司，擁有項目網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站設(shè)計網(wǎng)站策劃，項目實施與項目整合能力。我們以讓每一個夢想脫穎而出為使命，1280元濱江做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為濱江各地企業(yè)和個人服務(wù),聯(lián)系電話:18982081108

性能優(yōu)化屬于Java高級崗的必備技能，而且大廠特別喜歡考察，今天主要給大家介紹9種性能優(yōu)化的方法@mikechen

1.代碼

之所以把代碼放到第一位，是因為這一點最容易引忽視，比如拿到一個性能優(yōu)化的需求以后，言必稱緩存、異步等。

實際上，第一步就應(yīng)該是分析相關(guān)的代碼，找出相應(yīng)的瓶頸，再來考慮具體的優(yōu)化策略。

有一些性能問題，完全是由于代碼寫的不合理，通過直接修改一下代碼就能解決問題的，比如for循環(huán)次數(shù)過多、作了很多無謂的條件判斷、相同邏輯重復(fù)多次等，這樣的優(yōu)化成本是最低的。

2.數(shù)據(jù)庫

1.SQL優(yōu)化

這里以MySQL為例，最常見的方式是，由自帶的慢查詢?nèi)罩净蛘唛_源的慢查詢系統(tǒng)定位到具體的出問題的SQL，然后使用explain、profile等工具來逐步調(diào)優(yōu)，最后經(jīng)過測試達到效果后上線。

這里舉幾個優(yōu)化的例子：

1.查詢優(yōu)化

對查詢進行優(yōu)化，要盡量避免全表掃描，首先應(yīng)考慮在 where 及 order by 涉及的列上建立索引。

2.避免null判斷

應(yīng)盡量避免在 where 子句中對字段進行 null 值判斷，否則將導(dǎo)致引擎放棄使用索引而進行全表掃描，如：

select id from t where num is null

3.避免全表掃描

應(yīng)盡量避免在 where 子句中使用 != 或 <> 操作符，否則將引擎放棄使用索引而進行全表掃描。

應(yīng)盡量避免在 where 子句中使用 or 來連接條件，如果一個字段有索引，一個字段沒有索引，將導(dǎo)致引擎放棄使用索引而進行全表掃描。

in和 not in 也要慎用，否則會導(dǎo)致全表掃描，如：

select id from t where num in(1,2,3)

對于連續(xù)的數(shù)值，能用 between就不要用 in 了：

select id from t where num between 1 and 3

4.大數(shù)據(jù)量查詢

對于多張大數(shù)據(jù)量的表JOIN，要先分頁再JOIN，否則邏輯讀會很高。

5.合理使用索引

索引并不是越多越好，索引固然可以提高相應(yīng)的 select 的效率，但同時也降低了 insert 及 update 的效率，因為 insert 或 update 時有可能會重建索引，所以怎樣建索引需要慎重考慮，視具體情況而定。

一個表的索引數(shù)最好不要超過6個，若太多則應(yīng)考慮一些不常使用到的列上建的索引是否有 必要。

6.多使用數(shù)字型字段

盡量使用數(shù)字型字段，若只含數(shù)值信息的字段盡量不要設(shè)計為字符型，這會降低查詢和連接的性能，并會增加存儲開銷。

這是因為引擎在處理查詢和連 接時會逐個比較字符串中每一個字符，而對于數(shù)字型而言只需要比較一次就夠了。

7.避免大數(shù)量

盡量避免向客戶端返回大數(shù)據(jù)量，若數(shù)據(jù)量過大，應(yīng)該考慮相應(yīng)需求是否合理。

8.避免大事務(wù)

盡量避免大事務(wù)操作，提高系統(tǒng)并發(fā)能力。

2.連接池調(diào)優(yōu)

我們的應(yīng)用為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接的高效獲取、對數(shù)據(jù)庫連接的限流等目的，通常會采用連接池類的方案，即每一個應(yīng)用節(jié)點都管理了一個到各個數(shù)據(jù)庫的連接池。

隨著業(yè)務(wù)訪問量或者數(shù)據(jù)量的增長，原有的連接池參數(shù)可能不能很好地滿足需求，這個時候就需要結(jié)合當前使用連接池的原理、具體的連接池監(jiān)控數(shù)據(jù)和當前的業(yè)務(wù)量作一個綜合的判斷，通過反復(fù)的幾次調(diào)試得到最終的調(diào)優(yōu)參數(shù)。

更加全面深入的MySQL性能優(yōu)化，請查看《MySQL慢查詢優(yōu)化、索引優(yōu)化、以及表等優(yōu)化總結(jié)》。

3.架構(gòu)層面

這一類調(diào)優(yōu)包括讀寫分離、多從庫負載均衡、水平和垂直分庫分表等方面，一般需要的改動較大，但是頻率沒有SQL調(diào)優(yōu)高，而且一般需要DBA來配合參與。

詳細的分庫分表、讀寫分離，請查看《數(shù)據(jù)庫分庫分表、讀寫分離的原理實現(xiàn)，使用場景》

3.分布式緩存

緩存可以稱的上是性能優(yōu)化的利器，緩存主要用來存放那些讀寫比很高、很少變化的數(shù)據(jù)。

什么情況適合用緩存？考慮以下兩種場景：

• 短時間內(nèi)相同數(shù)據(jù)重復(fù)查詢多次且數(shù)據(jù)更新不頻繁，這個時候可以選擇先從緩存查詢，查詢不到再從數(shù)據(jù)庫加載并回設(shè)到緩存的方式。此種場景較適合用單機緩存。
• 高并發(fā)查詢熱點數(shù)據(jù)，后端數(shù)據(jù)庫不堪重負，可以用緩存來扛。

使用緩存需要注意的問題：

1.避免緩存失效

把頻繁修改的數(shù)據(jù)放入緩存，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)寫入緩存后，應(yīng)用還來不及讀取緩存，數(shù)據(jù)就已經(jīng)失效的情形，徒增系統(tǒng)負擔。

2.緩存熱點數(shù)據(jù)

緩存使用的內(nèi)存資源非常寶貴，只能將最新訪問的數(shù)據(jù)緩存起來，而把歷史數(shù)據(jù)清理出緩存，即緩存資源應(yīng)該留給20%的熱點數(shù)據(jù)。

3.數(shù)據(jù)不一致性

一般會對緩存設(shè)置失效時間，超過失效時間，就要從數(shù)據(jù)庫重新加載。

因此應(yīng)用要忍受一定時間的數(shù)據(jù)不一致，另一種策略是數(shù)據(jù)更新時立即更新緩存，不過這也會帶來更多的系統(tǒng)開銷和事務(wù)一致性的問題。

4.緩存可用性

業(yè)務(wù)發(fā)展到一定階段時，緩存會承擔大部分數(shù)據(jù)訪問的壓力，數(shù)據(jù)庫已經(jīng)習(xí)慣了有緩存的日子，所以當緩存服務(wù)器崩潰時，數(shù)據(jù)庫會因為完全不能承受如此大的壓力而宕機，進而導(dǎo)致整個網(wǎng)站不可用，這種情況被稱作緩存雪崩，發(fā)生這種故障，甚至不能簡單地重啟緩存服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來恢復(fù)網(wǎng)站訪問。

解決方式：

1）緩存熱備（當某臺服務(wù)器宕機時，將緩存訪問切換到熱備服務(wù)器上；

2）緩存服務(wù)器集群。

5. 緩存預(yù)熱

緩存中存放的是熱點數(shù)據(jù)，熱點數(shù)據(jù)是緩存系統(tǒng)用LRU對不斷訪問的數(shù)據(jù)篩選出來的，這個過程需要較長的時間。

新啟動的緩存系統(tǒng)沒有任何數(shù)據(jù)，此時系統(tǒng)的性能和數(shù)據(jù)庫負載都不太好。因此可以選擇在啟動緩存是就把熱點數(shù)據(jù)預(yù)加載好。

6.緩存穿透

因為不恰當?shù)臉I(yè)務(wù)或惡意攻擊，持續(xù)高并發(fā)地訪問某一個不存在的數(shù)據(jù)，如果緩存不保存該數(shù)據(jù)，就會有大量的請求壓力落在數(shù)據(jù)庫上。

簡單的解決方式是把請求的不存在的數(shù)據(jù)也放進緩存，其value是null。

如果還想全面了解緩存的5大難題，《如何解決Redis緩存雪崩、緩存穿透、緩存并發(fā)等5大難題》有更加深入全面的講解。

4.異步化

針對某些客戶端的請求，在服務(wù)端可能需要針對這些請求做一些附屬的事情，這些事情其實用戶并不關(guān)心或者用戶不需要立即拿到這些事情的處理結(jié)果，這種情況就比較適合用異步的方式處理這些事情。

異步化的作用：

• 縮短接口響應(yīng)時間，使用戶的請求快速返回，用戶體驗更好。
• 避免線程長時間處于運行狀態(tài)，這樣會引起服務(wù)線程池的可用線程長時間不夠用，進而引起線程池任務(wù)隊列長度增大，從而阻塞更多請求任務(wù)，使得更多請求得不到技術(shù)處理。
• 線程長時間處于運行狀態(tài)，可能還會引起系統(tǒng)Load、CPU使用率、機器整體性能下降等一系列問題，甚至引發(fā)雪崩。異步的思路可以在不增加機器數(shù)和CPU數(shù)的情況下，有效解決這個問題。

比如：使用消息隊列（MQ）中間件服務(wù)，MQ天生就是異步的。

一些額外的任務(wù)，可能不需要我這個系統(tǒng)來處理，但是需要其他系統(tǒng)來處理，這個時候可以先把它封裝成一個消息，扔到消息隊列里面，通過消息中間件的可靠性保證把消息投遞到關(guān)心它的系統(tǒng)，然后讓這個系統(tǒng)來做相應(yīng)的處理。

再比如C端在完成一個提單動作以后，可能需要其它端做一系列的事情，但是這些事情的結(jié)果不會立刻對C端用戶產(chǎn)生影響，那么就可以先把C端下單的請求響應(yīng)先返回給用戶，返回之前往MQ中發(fā)一個消息即可，而且這些事情理應(yīng)不是C端的負責范圍，所以這個時候用MQ的方式，來解決這個問題最合適。

5.Web前段

Web前端指網(wǎng)站業(yè)務(wù)邏輯之前的部分，包括：

• 瀏覽器加載
• 網(wǎng)站視圖模型
• 圖片服務(wù)
• CDN服務(wù)等

主要優(yōu)化手段有優(yōu)化瀏覽器訪問，使用反向代理，CDN等。

1.瀏覽器訪問優(yōu)化

(1)減少http請求

HTTP協(xié)議是無狀態(tài)的應(yīng)用層協(xié)議，意味著每次HTTP請求都需要簡歷通信鏈路，進行數(shù)據(jù)傳輸，而在服務(wù)器端，每個HTTP都需要啟動獨立的線程去處理，這些通信和服務(wù)的開銷都很昂貴，減少HTTP請求的數(shù)目可有效提高訪問性能。

減少HTTP請求的主要手段是:

• 合并CSS，以及壓縮CSS大小
• 合并JavaScript，以及壓縮JS大小
• 合并圖片

將瀏覽器一次訪問需要的JavaScript,CSS合并成一個文件，這樣瀏覽器就只需要一次請求。多張圖片合并成一張，如果每張圖片都有不同的超鏈接，可通過CSS偏移響應(yīng)鼠標點擊操作，構(gòu)造不同的URL。

(2)使用瀏覽器緩存

對一個網(wǎng)站而言，CSS,JavaScript,Logo,圖標等這些靜態(tài)資源文件更新的頻率都比較低，而這些文件又幾乎是每次HTTP請求都需要的，如果將這些文件緩存在瀏覽器中，可以極好地改善性能。通過設(shè)置HTTP頭中Cache-Control和Expires屬性，可設(shè)定瀏覽器緩存，緩存時間可以是數(shù)天甚至是幾個月。有時候，靜態(tài)資源文件變化需要及時應(yīng)用到客戶端瀏覽器，這種情況可以通過改變文件名實現(xiàn)，比如一般會在JavaScript后面加上一個版本號，使瀏覽器刷新修改的文件。

(3)啟用壓縮

在服務(wù)器端對文件進行壓縮，在瀏覽器端對文件解壓縮，可有效較少通信傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。文本文件的壓縮效率科大80%以上。

(4)CSS放在頁面最上面，JavaScript放在頁面最下面

瀏覽器會在下載完全部CSS之后對整個頁面進行渲染，因此最好的做法是將CSS放在頁面最上面，讓瀏覽器盡快下載CSS。JS則想法，瀏覽器在加載JS后立即執(zhí)行，有可能會阻塞整個頁面，造成頁面顯示緩慢，因此JS最好放在頁面最下面。

(5)減少Cookie傳輸

一方面，Cookie包含在每次請求和響應(yīng)中，太大的Cookie會嚴重影響數(shù)據(jù)傳輸，因此哪些數(shù)據(jù)需要寫入Cookie需要慎重考慮，盡量減少Cookie中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。另一方面，對于某些靜態(tài)資源的訪問，如CSS,JS等，發(fā)送Cookie沒有意義，可以考慮靜態(tài)資源使用獨立域名訪問，避免請求靜態(tài)資源時發(fā)送Cookie，減少Cookie傳輸?shù)拇螖?shù)。

2.CDN加速

CDN(Content Distribute Network,內(nèi)存分發(fā)網(wǎng)絡(luò))的本質(zhì)上仍然是一個緩存，而且將數(shù)據(jù)緩存在離用戶最近的地方，是用戶以最快速度獲取數(shù)據(jù)，即所謂網(wǎng)絡(luò)訪問第一跳。

CDN一般緩存的是靜態(tài)資源，如圖片，文件，CSS，Script腳本，靜態(tài)網(wǎng)頁等，但是這些文件訪問頻率很高，將其緩存在CDN可極大改善網(wǎng)頁的打開速度。

3.反向代理

傳統(tǒng)代理服務(wù)器位于瀏覽器一側(cè)，代理瀏覽器將HTTP請求發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上，而反向代理服務(wù)器位于網(wǎng)站機房一側(cè)，代理網(wǎng)站W(wǎng)eb服務(wù)器接收HTTP請求。

和傳統(tǒng)代理服務(wù)器可以保護瀏覽器安全一樣，反向代理服務(wù)器也具有保護網(wǎng)站安全的作用，來自互聯(lián)網(wǎng)的訪問請求必須經(jīng)過代理服務(wù)器，相當于在Web服務(wù)器和可能的網(wǎng)絡(luò)攻擊之間建立了一個屏障。

除了安全功能，代理服務(wù)器也可以通過配置緩存功能加速Web請求，當用戶第一次訪問靜態(tài)內(nèi)容的時候，靜態(tài)內(nèi)容就被緩存在反向代理服務(wù)器上，這樣當其他用戶訪問該靜態(tài)內(nèi)容的時候，就可以直接從反向代理服務(wù)器返回，加速Web請求響應(yīng)速度，減輕服務(wù)器負載要。

6.服務(wù)化

做服務(wù)化最基礎(chǔ)的是按業(yè)務(wù)做服務(wù)拆分，避免跨業(yè)務(wù)間的互相影響，數(shù)據(jù)和服務(wù)同時拆分。同一個業(yè)務(wù)內(nèi)部我們還按計算密集型/IO密集型的服務(wù)拆分、C端/B端服務(wù)拆分、核心/非核心服務(wù)拆分、高頻服務(wù)單獨部署等原則做拆分。

7.硬件升級

硬件問題對性能的影響不容忽視。

舉一個例子：一個DB集群經(jīng)常有慢SQL報警，業(yè)務(wù)排查下來發(fā)現(xiàn)SQL都很簡單，該做的索引優(yōu)化也都做了，后來DBA同學(xué)幫忙定位到問題是硬件過舊導(dǎo)致，將機械硬盤升級成固態(tài)硬盤之后報警立馬消失了，效果立竿見影！

8.搜索引擎

復(fù)雜查詢以及一些聚合計算不適合在數(shù)據(jù)庫中做，可以利用搜索引擎來實現(xiàn)，另外搜索引擎還可以幫我們很好的解決跨庫、跨數(shù)據(jù)源檢索的場景。

9.產(chǎn)品邏輯優(yōu)化

業(yè)務(wù)邏輯優(yōu)化經(jīng)常會容易被忽略，但效果卻往往比數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化、JVM調(diào)優(yōu)之類的來的更明顯。

舉一個例子，春運搶火車票的場景，由于訪問的人多，用戶點擊“查票”之后系統(tǒng)會非?？ǎM度條非常慢，作為用戶，我們會習(xí)慣性的再去點“查票”，可能會連續(xù)點個好幾次。

假設(shè)平均一個用戶點5次，則后端系統(tǒng)負載就增加了5倍！而其中80%的請求是重復(fù)請求。

這個時候我們可以通過產(chǎn)品邏輯的方式來優(yōu)化，比如，在用戶點擊查詢之后將“按鈕置灰”，或者通過JS控制xx秒只能只能提交一次請求等，有效的攔截了80%的無效流量。

以上

作者簡介

陳睿|mikechen,10年+大廠架構(gòu)經(jīng)驗,《BAT架構(gòu)技術(shù)500期》系列文章作者，分享十余年BAT架構(gòu)經(jīng)驗以及面試心得!

閱讀mikechen的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)更多技術(shù)文章合集

Java并發(fā)|JVM|MySQL|Spring|Redis|分布式|高并發(fā)|架構(gòu)師

本文名稱：9大性能優(yōu)化經(jīng)驗總結(jié)，強烈建議收藏！
URL分享：http://weahome.cn/article/dscgioe.html