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2024-10-16 00:20:59 +08:00

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00 Java 性能优化,是进阶高级架构师的炼金石
你好我是李国。作为《Java 性能优化与面试 21 讲》这个课程的作者,我先来简单介绍下自己。
我曾任京东金融、陌陌科技高级架构师工作期间我接触的都是比较底层的中间件和操作系统涉及大量高并发场景下的调优工作比如缓存优化、多线程优化、JVM 调优等。因此,我在高并发下的性能优化方面积累了丰富的实践经验,同时积累了一套自己独有的优化思路和优化技巧。我曾经优化过一个运行缓慢的复杂业务,单机 QPS 由原来的 2k/s 提升到了 2w/s整个集群 QPS 达到近 100w/s。
随着互联网的发展,高可靠、高并发以及降本增效,已成为各大公司面临的现实挑战,性能优化需求愈发迫切,大到分布式系统,小到代码块的算法优化,都已经成为你日常工作中必须要面对的事情。对于开发者而言,性能优化也从加分项变为一个热门技能,缺乏相关知识将很难在面试或工作中脱颖而出。
性能优化有哪些困扰
但是作为过来人,我发现很多学习者和实践者在 Java 性能优化上面临着很多的困扰,比如:
工作场景中遇到“性能优化”难题,往往只能靠盲猜和感觉,用临时性的补救措施去掩盖,看似解决了问题,但下次同样的问题又会发作,原因则是缺乏方法论、思路的指引,以及工具支持;
能力修炼中,由于常年接触 CRUD缺乏高并发这一实践环境对“性能优化”只能通过理论知识进行想象无法认识其在工作实战中的真实面目和实操过程
职场晋升中,只管功能开发,不了解组件设计原理,缺少深入地思考与总结,无法完成高并发、高性能系统设计这类高阶工作,难以在工作中大展拳脚,而有挑战的工作往往留给有准备的人。
总之,一旦遇到“性能优化”问题,很少人能够由点及面逆向分析,最终找到瓶颈点和优化方法,而性能优化是软件工程的深水区,也是衡量一个程序员能力高低的标准。
进行 Java 性能优化的关键
俗话说,知己知彼百战百胜,想要克服“性能优化”这一难题,先要了解性能优化的特点,并抓住其关键和本质。
作为面试必考内容,很多应聘者反映说面试官的一些问题会让其陷入模棱两可的境地,不知如何作答,比如很多人就搞不懂缓冲与缓存的区别。这种问题的答案,只能靠体系化的整理,依靠零零散散的知识是行不通的。你需要具备触类旁通的能力,才能对面试的散点知识既有深度又有广度地做进一步升华,才会让面试官眼前一亮。
性能优化是个系统性工程对工程师的技术广度和深度都有要求。它不仅需要你精通编程语言还需要深刻理解操作系统、JVM 以及框架原理的相互作用关系,需要你多维度、全方面地去分析排查。
此外很多人能够遇到问题解决问题但救火式治理只能临时补救表面问题无法真正找出病灶这次的解决只是为下次发作埋下了伏笔。事实上很多性能问题往往隐藏的很深比如spring-aop 所引起的性能问题就比较难以排查。
再比如,有人细致到会关注 switch 语句速度快还是 if 语句快,但并不能真正解决性能问题。原因是什么呢?他虽然做了“性能优化”这个动作,但思路方向却错了。这种极细微级别的优化对性能提升的影响面是很小的;而且,细节上极度地追求性能,反而会把代码写得晦涩难懂,难以维护,导致最后舍本逐末。其实,性能优化更多要求我们关注整体效果,兼顾可靠性、扩展性,以及极端的异常场景,这样才能体现性能优化的价值。
实践比理论重要。性能优化并不是对固定、单一场景的优化,场景不同,方法也会不同。比如,如果你的业务是串行的,耗时很长,就不能简单地通过增加 CPU 资源进行性能提升;如果你的业务是并行的,也不能钻牛角尖地优化每一行代码,要照顾各个资源的协调,对短板着重进行优化,以便达到最优效果。
在过去你面临以上情况时,可能会仅凭感觉入手,或者先动手才思考,无法发现抓住本质,但在本课程中,我会向你讲解正确的思路,让你进行性能优化时有理可依。
课程设计
在这个课程中,我汇总了 Java 性能优化的经典案例,结合大量代码示例,尽力为你还原真实的业务场景。
课程分为 5 个模块,共 21 篇,我将从理论分析、工具支持、案例与面试点,以及 JVM 优化四大方面展开系统讲解:
模块一:理论分析,针对平常对性能优化的盲猜问题,我们会首先讲解大量的衡量指标,然后以此为依据,盘点一下常用的优化方法,包括业务优化、复用优化、计算优化、结果集优化、资源冲突优化、算法优化、高效实现等方面。学完后,你将会了解如何描述性能,并对性能优化有个整体的印象。
模块二:工具支持,工欲善其事,必先利其器。此部分将介绍一些评估操作系统设备性能的工具,包含大量实用的命令行解析;还会介绍 Java 中最有效的基准测试工具 JMH以及一些监测 JVM 性能的应用。本模块的目的,是为大家提供一些测量性能的工具,为实践环节做准备。
模块三:实战案例与高频面试点,该模块为课程的主要内容,结合之前模块的理论分析和工具支持,通过海量实战案例,深入专项性能场景,并将每个场景下的高频面试点逐一击破,点拨调优思路,目标是能够做到举一反三,在遇到相似的性能问题时,能够快速想到合适的切入点进行优化。
模块四JVM 优化,该模块对系统的性能提升是巨大的。本部分主要介绍垃圾回收的一些基本知识,看一下 JIT 在性能提升上所做的文章;最后列举了一些常见的优化参数,以及对编码方面的要求。学完本模块,你将掌握和 JVM 相关的常见优化措施。
模块五:特别放送,最后,针对工作中最常用的服务和框架,我想和你介绍一个 SpringBoot 服务的优化案例,涵盖 Tomcat、Undertow、JVM、网络等场景同时再进行优化方法和求职面经总结希望以一个全局的案例帮助你掌握从系统层到应用层的整个优化技巧。
你将收获
建立完整的性能优化知识体系。你可以系统地学习相关知识,而不是碎片化获取,基础理论实用性强,直入主题,让你在工作实战时有理可依,有据可循。
能够对线上应用输出优化思路。掌握各种实战排查工具,并灵活应用,定位至应用中的症结瓶颈点,并输出优化思路方案。正确的方法比努力更重要,有了正确的思路方法,才能在实际工作中避免跑偏,避免把大力气花在一些细枝末节上。我还会分享大量的操作系统方面的知识,让你对应用性能有更好的评测。
收获海量实战经验分享。作为这门课最硬核内容,我将从流行的中间件介绍到常用的工具类,再到 JDK 中的知识点,用实战分析和经验分享高度还原真实的业务场景,带你了解性能优化的全过程。
获得面试 Offer 收割利器。本课程的大多数案例,都是 Java 面试题的重灾区,我将直接指出高频考点,让你既能在整体上对性能优化提供建议,也能深入细节进行针对性优化。
讲师寄语
最后,性能优化既是工程师们进阶的“拦路虎”,也可以是你能力的炼金石。希望这个专栏可以让 这个非常难啃的老大难问题,变得“平易近人”“通俗易懂”“一点就通”,希望可以让你体会到“哦,原来如此简单!”的感觉,体会到久违的学习的快乐,并能学有所用。
另外,我去年就与拉勾教育平台合作了[《深入浅出 Java 虚拟机》(已完结)]课程用户口碑还不错Java 虚拟机这门课可作为 Java 性能优化课程的一个补充,我也推荐你去学习了解。
Java 性能优化对知识广度和知识深度都有比较高的要求,让我们掌握性能调优的思路,多多实践,使自己的编码水平更上层楼。