性能調(diào)優(yōu)是我們在日常開發(fā)過程中必然會遇到的一個問題逊抡，本文總結(jié)了常見的性能相關(guān)的指標(biāo)和影響因素，以及常見的調(diào)優(yōu)方法静暂，如有不合理之處還請各位指出搏熄。
1.了解性能
1.1性能指標(biāo)
一般情況下我們會從以下維度去衡量負(fù)責(zé)系統(tǒng)的性能優(yōu)劣：
? ??響應(yīng)時間：有AVG、TP99来惧、MAX等多個指標(biāo)冗栗，衡量一段特定時間內(nèi)不同程度的請求處理時長；
? ??吞吐量：有QPS供搀、TPS等多個指標(biāo)隅居，衡量單位時間內(nèi)能夠處理請求的數(shù)量；
? ??資源消耗：有CPU使用率葛虐、平均負(fù)載胎源、磁盤I/O等多個指標(biāo)；
? ??錯誤率：很多開發(fā)同學(xué)都會忽略這個指標(biāo)屿脐，但如果一個系統(tǒng)吞吐量或者響應(yīng)時間的提升是以錯誤率上升為代價涕蚤，那么這是沒有意義的。
1.2 性能的影響因素
資源是影響性能的決定性因素的诵。從本質(zhì)上說一次請求就是用特定的資源換取對請求的處理赞季，對服務(wù)器來說通常需要消耗的資源包括CPU、內(nèi)存奢驯、網(wǎng)絡(luò)IO申钩、磁盤IO等，具體如下：
2.性能診斷工具
工欲善其事瘪阁，必先利其器撒遣。在討論具體討論性能優(yōu)化的方法之前，先來看下我們有哪些可用的性能診斷工具管跺。
2.1?常用系統(tǒng)命令/工具
常見的性能診斷命令主要分為兩層：OS 層面和 Java 應(yīng)用層面（包括應(yīng)用代碼診斷和 GC 診斷）
3.?性能優(yōu)化的SOP
1.確立目標(biāo)和現(xiàn)狀分析
? ? 目標(biāo)可以分為兩個部分：一是優(yōu)化對象义黎；二是要在什么指標(biāo)上達(dá)到什么樣的結(jié)果，比如查詢服務(wù)達(dá)到單機(jī)QPS 2000且AVG在50ms以內(nèi)豁跑。
在具體優(yōu)化前廉涕，應(yīng)該了解下整體現(xiàn)狀，包括現(xiàn)有系統(tǒng)架構(gòu)艇拍、當(dāng)前性能指標(biāo)以及與目標(biāo)的實(shí)際差距狐蜕。
對于已經(jīng)在線上運(yùn)行的系統(tǒng)，現(xiàn)有的性能指標(biāo)又會影響到整個優(yōu)化目標(biāo)的設(shè)立卸夕。
3.2 發(fā)現(xiàn)瓶頸
對于已上線且面對高并發(fā)場景的系統(tǒng)层释，一般性能瓶頸可以通過日常運(yùn)維過程中通過監(jiān)控平臺上峰值流量時的表現(xiàn)或者異常記錄從而發(fā)現(xiàn)：比如log4j2在AOP情況下error記錄堆棧信息時會因?yàn)闋帗屾i而導(dǎo)致應(yīng)用性能明顯下降。
對于未上線或流量不足的系統(tǒng)快集，那么通常只能通過壓測的方式來明確當(dāng)前性能指標(biāo)和發(fā)現(xiàn)問題贡羔，由于壓測不再本次討論范圍內(nèi)廉白，故不做闡述。
3.3 分析并解決
性能問題分析如同霧里看花乖寒，根因（RootCause）需要開發(fā)人員耐著性子一層一層地去揭示猴蹂，有些問題甚至不是業(yè)務(wù)代碼本身引入的，而是物理機(jī)器抖動或者中間件所引入的楣嘁。問題分析可以說是即考驗(yàn)RD技術(shù)功底和經(jīng)驗(yàn)磅轻，又磨礪耐心。好在日常實(shí)際工作中马澈，問題分析的難易度也遵守二八原則：八成的性能問題都能通過較為定式的套路分析得出原因，剩下兩成的疑難雜癥就需要依靠團(tuán)隊(duì)老司機(jī)弄息、外部工具痊班、甚至奇技淫巧才能得以解決。
定位瓶頸應(yīng)該由大到小摹量，先確定是項(xiàng)目本身的瓶頸涤伐、DB還是緩存。然后再進(jìn)一步分析具體是哪個模塊缨称、哪個原因凝果。要想能夠快速分析問題，前面介紹的各類診斷工具需要熟練掌握睦尽，并且應(yīng)該通過自己摸索器净、積累建立一套屬于自己分析的SOP。
結(jié)合日常工作經(jīng)驗(yàn)將常見的性能問題進(jìn)行了歸類当凡，如下：
3.4 驗(yàn)證效果
應(yīng)該盡可能還原發(fā)現(xiàn)問題時的現(xiàn)場山害，這里包括請求量級、壓測數(shù)據(jù)沿量、上下游機(jī)器配比浪慌、機(jī)器配置（CPU\MEM\DISK）、機(jī)房分布等等朴则。只有相同的現(xiàn)場在才能最大程度證明優(yōu)化的效果权纤，兩者差距越小，那么優(yōu)化的效果才越是可信乌妒。比如優(yōu)化CPU密集型項(xiàng)目：發(fā)現(xiàn)問題時所在機(jī)器是4核的汹想，效果驗(yàn)證時隨手選了8核，那么就很難辨別是因?yàn)閮?yōu)化還是因?yàn)樘嵘藱C(jī)器配置提升解決的問題撤蚊。
具體驗(yàn)證方式包括：
直接觀察指標(biāo)：適用于訪問量欧宜、AVG、TP999拴魄、CPU等現(xiàn)有監(jiān)控平臺直接提供指標(biāo)的優(yōu)化后驗(yàn)證冗茸。
單機(jī)吞吐量：壓測席镀。如果對于壓測數(shù)據(jù)沒有特殊的要求并且線上流量足夠，可以直接通過調(diào)整集群中機(jī)器的負(fù)載均衡來驗(yàn)證夏漱。否則豪诲，就需要按照正規(guī)的壓測流量在Quake上進(jìn)行壓測。
極端情況的優(yōu)化：針對問題的不同挂绰，可能需要準(zhǔn)備專門的數(shù)據(jù)屎篱，專門的時間，甚至專門的機(jī)器進(jìn)行驗(yàn)證葵蒂。
如果驗(yàn)證效果后整體未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)交播，那么應(yīng)該去發(fā)現(xiàn)新的瓶頸進(jìn)行新一輪的優(yōu)化；如果是該優(yōu)化點(diǎn)未能有明顯效果践付，那么要重新去分析原有問題秦士，是之前判斷錯了，還是優(yōu)化本身沒有到位永高。
3.5 經(jīng)驗(yàn)輸出
性能優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)輸出隧土，對于團(tuán)隊(duì)而言，無論是作為日后相同問題解決方案的歷史依據(jù)命爬，還是作為新人培訓(xùn)的材料都大有裨益曹傀。具體可以包括：
針對一些典型的性能問題或者較為少見的問題應(yīng)該及時文檔化，作為技術(shù)沉淀將排查過程饲宛、分析思路皆愉、解決方案逐一記錄下來。
4.性能優(yōu)化的另一個思路：鏈路優(yōu)化
當(dāng)系統(tǒng)性能優(yōu)化成本較大甚至已經(jīng)達(dá)到極限的情況下艇抠，不妨換一個思路：在支撐同樣業(yè)務(wù)目標(biāo)的情況下亥啦，對鏈路進(jìn)行梳理、重構(gòu)以減少外部對瓶頸資源的訪問量练链，我們將這類優(yōu)化統(tǒng)稱為鏈路優(yōu)化翔脱。
4.1 明確瓶頸
鏈路優(yōu)化是一個成本較高的手段，通常不會發(fā)生在整個優(yōu)化任務(wù)的早期媒鼓。當(dāng)你選擇該手段時届吁，往往已經(jīng)明確系統(tǒng)瓶頸了。一方面绿鸣，系統(tǒng)瓶頸通常出現(xiàn)在整個鏈路的最底層疚沐；另一方面，絕大多數(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)所在集群具備水平擴(kuò)展的能力潮模，因此數(shù)據(jù)庫是最為常見的系統(tǒng)性能瓶頸亮蛔。
4.2 范圍選定
通常情況下一個完整的業(yè)務(wù)場景請求鏈路是非常長的，即使不考慮前端團(tuán)隊(duì)擎厢，僅后端就能橫跨多個團(tuán)隊(duì)究流，十幾個甚至幾十個項(xiàng)目辣吃。鏈路優(yōu)化范圍越是大，成本越是高芬探、周期越是長神得！如果一股腦進(jìn)行全鏈路優(yōu)化，那么項(xiàng)目將會變得難以控制偷仿。因此哩簿，建議優(yōu)化范圍從瓶頸出發(fā)，由小到大酝静，如果小范圍難以達(dá)到效果节榜，再進(jìn)一步擴(kuò)大范圍，逐層遞進(jìn)别智。
4.3 梳理現(xiàn)狀
這是整個鏈路優(yōu)化中最為核心重要的環(huán)節(jié)宗苍，后續(xù)的所有優(yōu)化都將建立在梳理后業(yè)務(wù)和系統(tǒng)現(xiàn)狀的認(rèn)知之上。要得到如下結(jié)果：
完整的調(diào)用鏈路圖亿遂；
鏈路中各應(yīng)用間調(diào)用的放大系數(shù)浓若，最終推出算出對瓶頸資源的放大渺杉；
各應(yīng)用間調(diào)用業(yè)務(wù)意義蛇数。
4.4 分析與優(yōu)化
鏈路分析的方法本身不難，就是針對每次調(diào)用問兩個問題：1.這次調(diào)用是否多余是越？2.這次調(diào)用是否可以合并耳舅？
何謂多余？比如每個業(yè)務(wù)活動已經(jīng)停止了倚评，但是上游依舊每次都來查詢浦徊。又比如業(yè)務(wù)校驗(yàn)需要查詢DB，而這個校驗(yàn)在每一層都做了天梧，那么可以適當(dāng)犧牲校驗(yàn)的前置性或者信賴上游舍去其中一些校驗(yàn)盔性，當(dāng)然這個要看具體的業(yè)務(wù)場景來定。
參考：https://blog.csdn.net/moakun/article/details/80660518
