为什么要做性能调优？

一款线上产品如果没有经过性能测试，那它就好比是一颗定时炸弹，你不知道它什么时候会出现问题，你也不清楚它能承受的极限在哪儿。

所以，要不要做性能调优，这个问题其实很好回答。所有的系统在开发完之后，多多少少都会有性能问题，我们首先要做的就是想办法把问题暴露出来，例如进行压力测试、模拟可能的操作场景等等，再通过性能调优去解决这些问题。

好的系统性能调优不仅仅可以提高系统的性能，还能为公司节省资源。这也是我们做性能调优的最直接的目的！

怎样才能做好性能调优？

先给你讲个故事吧。多年前我加入了一家大型互联网公司，刚进入就以 996 标准，参与新 品研发。公司业务发展急需互联网产品，因此我们的时间很紧张，4 个月新产品就上线了。 开始还算顺利，但不久后的一天晚上，系统突然就瘫痪了，重启之后，问题仍然无规律地重 现。当时运维同事马上写了一个重启脚本，定时排队重启各个服务，但也只能做到“治标不 治本”。 作为主力开发，我和公司的系统架构师一起排查问题。架构师轻车熟路地通过各种 Linux 命令在线上环境查看性能指标，也 dump 出日志文件，走查代码，最后定位到了问题，后面就是分析原因、制定解决方案、更新版本等一系列操作。那是我第一次深刻感受到性能调 优的重要性。 后来的几年里，我又陆续参与过物流、电商、游戏支付系统的研发，这些项目都存在一个共 性，就是经常会运营一些大促以及抢购类活动。活动期间，系统不仅要保证处理请求业务的 严谨性，还要历经短时间内高并发的考验。我也一直处于性能调优的一线。 正所谓“实践出真知“。这些年在生产环境中遇到的事故不少，很多坑一点点踩平，就走出 了一条路，这个过程中我收获了很多实打实的经验，希望能分享给更多的人，我们一起学 习、交流和探讨。 关于性能调优，我先来说说的我的感受。Java 性能调优不像是学一门编程语言，无法通过 直线式的思维来掌握和应用，它对于工程师的技术广度和深度都有着较高的要求。 互联网时代，一个简单的系统就囊括了应用程序、数据库、容器、操作系统、网络等技术， 线上一旦出现性能问题，就可能要你协调多方面组件去进行优化，这就是技术广度；而很多 性能问题呢，又隐藏得很深，可能因为一个小小的代码，也可能因为线程池的类型选择错 误…可归根结底考验的还是我们对这项技术的了解程度，这就是技术深度。 显然，性能调优不是一件容易的事。但有没有什么方法能把这件事情做好呢？接下来跟你分 享几点我的心得。

1. 扎实的计算机基础

我们调优的对象不是单一的应用服务，而是错综复杂的系统。应用服务的性能可能与操作系 统、网络、数据库等组件相关，所以我们需要储备计算机组成原理、操作系统、网络协议以 及数据库等基础知识。具体的性能问题往往还与传输、计算、存储数据等相关，那我们还需 要储备数据结构、算法以及数学等基础知识。

2. 习惯透过源码了解技术本质

我身边有很多好学的同学，他们经常和我分享在一些技术论坛或者公众号上学到的技术。这 个方式很好，因为论坛上边的大部分内容，都是生产者自己吸收消化后总结的知识点，能帮 助我们快速获取、快速理解。但是只做到这个程度还不够，因为你缺失了自己的判断。怎么 办呢？我们需要深入源码，通过分析来学习、总结一项技术的实现原理和优缺点，这样我们就能更客观地去学习一项技术，还能透过源码来学习牛人的思维方式，收获更好的编码实现方式。

3. 善于追问和总结

很多同学在使用一项技术时，只是因为这项技术好用就用了，从来不问自己：为什么这项技 术可以提升系统性能？对比其他技术它好在哪儿？实现的原理又是什么呢？事实上，“知其 然且知所以然”才是我们积累经验的关键。知道了一项技术背后的实现原理，我们才能在遇 到性能问题时，做到触类旁通。 在这个专栏里，我将从实战出发，精选高频性能问题，透过 Java 底层源码，提炼出优化思 路和它背后的实现原理，最后形成一套“学完就能用的调优方法论”。这也是很多一线大厂 对于高级工程师的要求，希望通过这个专栏帮助你快速进阶。 那这个专栏具体是怎么设计的呢？结合 Java 应用开发的知识点，我将内容分为七大模块， 从上到下依次详解 Java 应用服务的每一层优化实战。

模块一，概述。

为你建立两个标准。一个是性能调优标准，告诉你可以通过哪些参数去衡量 系统性能；另一个是调优过程标准，带你了解通过哪些严格的调优策略，我们可以排查性能 问题，从而解决问题。

模块二，Java 编程性能调优。

JDK 是 Java 语言的基础库，熟悉 JDK 中各个包中的工具 类，可以帮助你编写出高性能代码。这里我会从基础的数据类型讲起，涉及容器在实际应用 场景中的调优，还有现在互联网系统架构中比较重要的网络通信调优。

模块三，多线程性能调优。

目前大部分服务器都是多核处理器，多线程编程的应用广泛。为 了保证线程的安全性，通常会用到同步锁，这会为系统埋下很多隐患；除此之外，还有多线 程高并发带来的性能问题，这些都会在这个模块重点讲解。

模块四，JVM 性能监测及调优。

Java 应用程序是运行在 JVM 之上的，对 JVM 进行调优 可以提升系统性能。这里重点讲解 Java 对象的创建和回收、内存分配等。

模块五，设计模式调优。

在架构设计中，我们经常会用到一些设计模式来优化架构设计。这 里我将结合一些复杂的应用场景，分享设计优化案例。

模块六，数据库性能调优。

数据库最容易成为整个系统的性能瓶颈，这里我会重点解析一些 数据库的常用调优方法。

模块七，实战演练场。

以上六个模块的内容，都是基于某个点的调优，现在是时候把你前面 所学都调动起来了，这里我将带你进入综合性能问题高频出现的应用场景，学习整体调优方法。