java性能

1、Java性能的優(yōu)化（上）性能的優(yōu)化（上）黃偉峰黃偉峰0179上午10:29:55Java在九十年代中期出現以后，在贏得贊嘆的同時，也引來了一些批評。贏得的贊嘆主要是Java的跨平臺的操作性，即所謂的”WriteOnceRunAnywhere”.但由于Java的性能和運行效率同C相比，仍然有很大的差距，從而引來了很多的批評。對于服務器端的應用程序，由于不大涉及到界面設計和程序的頻繁重啟，Java的性能問題看似不大明顯，從而一些Java的技

2、術，如JSPServletEJB等在服務器端編程方面得到了很大的應用，但實際上，Java的性能問題在服務器端依然存在。下面我將分四個方面來討論Java的性能和執(zhí)行效率以及提高Java性能的一些方法。一關于性能的基本知識一關于性能的基本知識1性能的定義性能的定義在我們討論怎樣提高Java的性能之前，我們需要明白“性能“的真正含義。我們一般定義如下五個方面作為評判性能的標準。1）運算的性能哪一個算法的執(zhí)行性能最好2）內存的分配程序需要分配多

3、少內存，運行時的效率和性能最高。3）啟動的時間程序啟動需要多少時間。4）程序的可伸縮性程序在用戶負載過重的情況下的表現。5）性能的認識用戶怎樣才能認識到程序的性能。對于不同的應用程序，對性能的要求也不同。例如，大部分的應用程序在啟動時需要較長的時間，從而對啟動時間的要求有所降低；服務器端的應用程序通常都分配有較大的內存空間，所以對內存的要求也有所降低。但是，這并不是所這兩方面的性能可以被忽略。其次，算法的性能對于那些把商務邏輯運用到事務

4、性操作的應用程序來講非常重要?？偟膩碇v，對應用程序的要求將決定對各個性能的優(yōu)先級。2怎樣才能提高怎樣才能提高JAVA的性能的性能提高JAVA的性能，一般考慮如下的四個主要方面：（1）程序設計的方法和模式一個良好的設計能提高程序的性能，這一點不僅適用于JAVA，也適用也任何的編程語言。因為它充分利用了各種資源，如內存，CPU高速緩存，對象緩沖池及多線程，從而設計出高性能和可伸縮性強的系統(tǒng)。當然，為了提高程序的性能而改變原來的設計是比較困難

5、的，但是，程序性能的重要性常常要高于設計上帶來的變化。因此，在編程開始之前就應該有一個好的設計模型和方法。（2）JAVA布署的環(huán)境。JAVA布署的環(huán)境就是指用來解釋和執(zhí)行JAVA字節(jié)碼的技術，一般有如下五種。即解釋指令技術(InterpreterTechnology)，及時編譯的技術(JustInTimeCompilierTechnology)適應性優(yōu)化技術（AdaptiveOptimizationTechnology）動態(tài)優(yōu)化，提前編

6、譯為機器碼的技術（DynamicOptimizationAheadOfTimeTechnology）和編譯為機器碼的技術（TranslatTechnology）.這些技術一般都通過優(yōu)化線程模型，調整堆和棧的大小來優(yōu)化JAVA的性能。在考慮提高JAVA的性能時，首先要找到影響JAVA性能的瓶頸（BottleNecks），在確認了設計的合理性后，應該調整JAVA布署的環(huán)境，通過改變一些參數來提高JAVA應用程序的性能。具體內容見第二節(jié)。（3

7、）JAVA應用程序的實現當討論應用程序的性能問題時，大多數的程序員都會考慮程序的代碼，這當然是對的，當更重要的是要找到影響程序性能的瓶頸代碼。為了找到這些瓶頸代碼，我們一般會使用一些輔助的工具，如JprobeOptimizitVtune以及一些分析的工具如TowerJPerfmance等。這些輔助的工具能跟蹤應用程序中執(zhí)行每個函數或方法所消耗掉的時間，從而改善程序的性能。(4)硬件和操作系統(tǒng)為了提高JAVA應用程序的性能，而采用跟快的C

8、PU和更多的內存，并認為這是提高程序性能的唯一方法，但事實并非如此。實踐經驗和事實證明，只有遭到了應用程序性能的瓶頸，從而采取適當得方法，如設計模式，布署的環(huán)境，操作系統(tǒng)的調整，才是最有效的。3程序中通常的性能瓶頸。程序中通常的性能瓶頸。所有的應用程序都存在性能瓶頸，為了提高應用程序的性能，就要盡可能的減少程序的瓶頸。以下是在JAVA程序中經常存在的性能瓶頸。了解了這些瓶頸后，就可以有針對性的減少這些瓶頸，從而提高JAVA應用程序的性能

9、4.提高提高JAVA程序性能的步驟程序性能的步驟為了提高JAVA程序的性能，需要遵循如下的六個步驟。JAVA的編譯器首先把JAVA源文件編譯為字節(jié)碼。這些字節(jié)碼對于JAVA虛擬機(JVM)來講就是機器的指令碼。然后，JAVA的解釋器不斷的循環(huán)取出字節(jié)碼進行解釋并執(zhí)行。這樣做的優(yōu)點是可以實現JAVA語言的跨平臺，同時生成的字節(jié)碼也比較緊湊。JAVA的一些優(yōu)點，如安全性，動態(tài)性都得保持；但缺點是省生成的字節(jié)碼沒有經過什么優(yōu)化，同全部編譯好的

10、本地碼相比，速度比較慢。b)及時編譯技術（JustInTime）及時編譯技術是為了解決指令解釋技術效率比較低，速度比較慢的情況下提出的，其結構圖如下所示。其主要變化是在JAVA程序執(zhí)行之前，又JIT編譯器把JAVA的字節(jié)碼編譯為機器碼。從而在程序運行時直接執(zhí)行機器碼，而不用對字節(jié)碼進行解釋。同時對代碼也進行了部分的優(yōu)化。這樣做的優(yōu)點是大大提高了JAVA程序的性能。同時，由于編譯的結果并不在程序運行間保存，因此也節(jié)約了存儲空間了加載程序的

11、時間；缺點是由于JIT編譯器對所有的代碼都想優(yōu)化，因此也浪費了很多的時間。IBM和SUN公司都提供了相關的JIT產品。c)適應性優(yōu)化技術（AdaptiveOptimizationTechnology）同JIT技術相比，適應性優(yōu)化技術并不對所有的字節(jié)碼進行優(yōu)化。它會跟蹤程序運行的成個過程，從而發(fā)現需要優(yōu)化的代碼，對代碼進行動態(tài)的優(yōu)化。對優(yōu)化的代碼，采取8020的策略。從理論上講，程序運行的時間越長，代碼就越優(yōu)化。其結構圖如下：其優(yōu)點是適應