这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 9 天
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性能优化
性能优化 -> 提升软件处理系统的能力 -> 资源高效利用 -> 提升用户体验
性能优化的层面 由于自顶向下的是业务代码、SDK、基础库、语言运行时以及OS,所以性能优化有着针对不同层面的优化:
业务层优化:可以理解为做菜的时候学习菜谱,这道菜就会很好吃,很标准 针对特定场景,具体问题,具体分析 比较容易获得较大的性能收益 语言运行时优化:可以理解为磨刀,这样对于任何菜肴,切割食材就会变得容易 解决更通用的性能问题 考虑更多场景 Tradeoffs 无论是哪种层面的性能优化,都需要数据作为驱动:
数据驱动 自动化性能分析工具——pprof 依靠数据而非猜测,实事求是 首先优化最大瓶颈 性能优化与软件质量 软件质量至关重要 在保证接口稳定的前提下,改进具体实现(不然变成屎山了) 测试用例:覆盖尽可能多的场景,方便回归 文档:说明清楚功能和效果 隔离:通过选项控制是否开启优化(省钱) 可观测:必要的日志输出(看清楚搞明白) 事实上,我们在实际工作中写代码,就是在写SDK里面的代码;
那么SDK究竟是什么呢?可能有的小伙伴很清楚,那就可以跳过这部分。
SDK:
即Software Development Kit的缩写,译作软件开发工具包。软件开发工具包是一个覆盖面相当广泛的名词,你甚至可以这么理解:辅助开发某一类软件的相关文档、范例和工具的集合都可以叫做SDK。
SDK的组成:
一个完整的SDK应该包括以下内容:
接口文件和库文件:笼统地说就是API。通过将底层的代码进行封装保护,提供给用户一个调用底层代码的接口。
帮助文档:用来解释接口文件和库文件(即API)的功能,以及介绍相关的开发工具,操作示例等。
开发示例:即简单的成品DEMO展示,包括源代码。
实用工具:通常是指用来协助用户进行二次开发的工具,比如二次开发向导、API 搜索工具、软件打包工具等。
自动内存管理的基本概念
动态内存:
程序在运行时根据需求动态分配的内存:类似于C语言的malloc() 自动内存管理(垃圾回收):由程序语言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(勤奋的目的是为了懒) 保证内存使用的正确性和安全性,防止出现double-free problem & use-after-free problem GC的三个任务:(战场清理大师)
为新对象分配空间 找到存活对象 回收死亡对象的内存空间 接下来让我们先明确一些名词的概念,同样,如果你已经掌握了,那么可以直接跳过:
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 GC:mutator(s) 和 collector(s) 可以同时执行
特别地,Collectors 必须感知对象指向关系的改变;
如上图例子,最右边被红色箭头指向的b是在GC过程中被用户新创建出来的对象,但是这个时候没有被标记,Collectors必须标记它,这个时候如果存活就标记为存活,否则为不存活的话有可能会发生错误。
GC算法的一些补充:
- 安全性:不能回收存活的对象 基本要求
- 吞吐率:
1 - GC时间 / 程序执行总时间花在GC上的时间 - 暂停时间:stop the word (STW) 业务是否感知
- 内存开销:GC元数据开销