JAVA性能优化的五种方式

一,JAVA性能优化之设计优化
设计优化处于性能优化手段的上层，它往往需要在软件开发之前进行，在软件开发之前，系统架构师应该就评估系统可能存在的各种潜在问题和技术难点，并给出合理的设计方案，由于软件设计和系统架构对软件整体设计质量有决定性的影响，所以，设计调优对系统的性能影响也是最大的，如果说，代码优化，JVM优化都是对系统微观层次的“量”的优化，那设计优化就是对系统”质”的优化.
设计优化的一大显著特征是:它可以规避某一个组件的性能问题,而是改良组件的实现;比如:组件A通过循环监控不断的检测时间E是否发生,其检测行为必然会占用部分系统资源,因此,开发人员必须检测频率和资源消耗上取得平衡,如果检测频率太低,虽然减少了资源消耗,但是系统实时反应性就会降低,如果进行代码层的调优,就需要优化检测方法的实现及要求得一个最为恰当的检测频率.对于这个问题我们就可以用设计模式中的观察者模式 ,当事件E发生的时刻,由事件E通知组件A,从而触发组件A的行为.这种设计从根本上解决了存在性能隐患的循环监控,从根本上解决了这一问题.
进行设计优化时,设计人员和必须熟悉常用的设计方法,设计模式,以及基本的性能组件和常用的优化思想,并将其有机地集成在软件系统中.
注意:一个良好的系统设计可以规避很多潜在在的性能问题.因此,尽可能多花些时间在系统设计上,是创建高性能程序的关键
二,JAVA性能优化之代码优化
代码调优是在软件开发中,或者是软件开发完成后,软件维护过程中进行的程序代码的改进和优化.代码优化涉及诸多编码技巧,需要开发人员熟悉相关的语言API ,并在适合的场景中正确的使用相关API或类库.同时,对算法,数据结构的灵活使用,也是代码优化的一个重要内容.
虽然代码优化时从微观上对性能进行调整,但是一个”好”的实现和一个”坏”的实现对系统的影响也是非常大的.比如,同样作为List的实现,LinkedList和ArrayList在随机访问上的性能却差了好几个量级;比如同样是文件读写的实现,使用Stream方式和使用JAVA NIO的方式,其系能可能又会是另一个数量级.
因此,虽然与设计优化相比,笔者将代码优化成为在微观层面上的优化,但它却是对系统性能产生最直接影响的优化方法.
三,JVM优化
由于JAVA软件总是运行在JVM虚拟机之上，对JVM虚拟机进行优化也能一定程度上的提升JAVA程序的性能。JVM通常可以在软件开发后期进行，如在开发完成或者是软件开发的某一里程碑阶段。
作为JAVA软件的运行平台，JVM的各项参数将会直接影响JAVA程序的性能。比如，JVM的堆大小，垃圾回收策略等等。
要进行JVM层面的调优，需要开发人员对JVM的运行原理和基本内存结构有一定的了解。如，堆内存的结构，GC的种类等。然后，依据引用程序的特点，设置合理的JVM启动参数。
四，数据库优化
对绝大部分应用系统而言，数据库是必不可少的一部分。JAVA程序可以使用JDBC的方式连接数据库。对数据库的调优可以分为三个部分：

• 在应用层对SQL语句进行优化；
• 对数据库进行优化。
• 对数据库软件进行优化。

在应用层优化数据库访问，涉及大量的编程技巧。比如，当使用JDBC进行查询的时候，对于大量拥有相同结构的SQL查询，可以使用PerparedStatement代替Statement，以提高数据库的查询效率；在使用Select语句中，显示指定要查询的列名 ，避免使用*
在对数据库优化时，主要目的是建立一个具有良好表结构的数据库。比如，为了提高多表级联查询的效率，可以合理地使用冗余字段；对于大表，可以使用行的水平切割或者类似Oracle分区的技术；为了提高数据的查询的效率，可以建立有效水平切割或者类似Oracle分区表的技术；为了提高数据库查询效率；在select语句中，显示指定要查询的列名，避免使用*。
在对数据库进行优化时，主要目的是建立一个具有良好表结构的数据库。比如，为了提高多表级联查询效率，可以合理地使用冗余字段；对于大表，可以使用行数据来水平切割，为了提高数据库的查询效率，可以建立有效且事宜的索引
五，JAVA性能优化之操作系统优化
操作系统，调优的手段和参数可能有所不同，比如，在主流Unix系统中，共享内存段，信号量，共享内存最大值（shmmax），共享内存最小值（shmmin）等都是可以进行优化的系统资源.此外,如最大文件句柄数,虚拟内存大小,磁盘的块大小等参数都可能对软件的性能产生影响.配置虚拟内存界面