这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 4 天
性能优化是什么？为什么要做性能优化？
- 性能优化：提升软件系统处理能力，减少不必要的消耗，充分发掘计算机算力
- 目的
- 用户体验：带来用户体验的提升
- 资源高效利用：降低成本，提高效率 — 很少的优化乘以海量的机器会是显著的性能提升和成本节约
性能优化的层面
- 业务层优化
- 针对特定场景，具体问题，具体分析
- 容易获得较大性能收益
- 语言运行时优化
- 解决更通用的性能问题
- 考虑更多场景
- Tradeoffs
- 数据驱动
- 自动化性能分析工具 — pprof
- 依靠数据而非猜测
- 首先优化最大瓶颈
自动内存管理
内存管理分为动态内存和自动内存管理
- 动态内存
- 程序在运行时根据需求动态分配的内存（比如C语言的malloc()）
- 自动内存管理(垃圾回收)
- 由程序语言(比如Java)的运行时系统管理动态内存
- 避免手动内存管理，专注于实现业务逻辑
- 保证内存使用的正确性和安全性，不然容易发生double-free problem，use-after-free problem
- double-free problem:释放了内存空间后又再次释放该内存空间
- use-after-free problem:在释放内存空间后再次使用了该内存空间
内存管理的相关概念
- Mutator：业务线程，分配新对象，修改对象指向关系
- Collector：GC线程，找到存活对象，回收死亡对象的内存空间
- Serial GC：只有一个collector
- Parallel GC：支持多个collectors同时回收的GC算法
- Concurrent：mutators(s)和collector(s)可以同时执行
如何评价一个回收算法
- 安全性(Safety)：不能回收存活的对象
基本要求 - 吞吐率(Throughput)：1 - GC时间/程序执行总时间
花在GC上的时间 - 暂停时间(Pause time): stop the world (STW)
业务是否感知 - 内存开销(Space overhead)
GC元数据开销
GC算法
- 追踪垃圾回收(Tracing garbage collection)
- 对象被回收的条件：指针指向关系不可达对象
- 标记根对象：静态变量、全局变量、常量、线程栈等
- 标记：找到可达对象：求指针指向关系的传递闭包，从根对象出发，找到所有可达对象
- 清理：所有不可达对象
- 将存活对象复制到另外的内存空间(Copying GC)
- 将死亡对象的内存标记为“可分配”(Mark-sweep GC)
- 移动并整理存活对象(Mark-compact GC)
- 根据对象的生命周期，使用不同的标记和清理策略
- 引用计数(Reference counting)
