对话马丁·福勒（Martin Fowler）——第六部分：性能与过程调优

第一部分：重构
第二部分：设计原则与代码所有权
第三部分：进化型设计
第四部分：灵活性与复杂性
第五部分：测试驱动开发
第六部分：性能与过程调优

　　可维护性与效率

　　比尔：我在丹佛机场的红地毯俱乐部（Red Carpet Club）[1]中常常碰到名人。今年夏天我碰到了 Calista Flockhart （卡莉斯塔·弗洛克哈特）[2]， 而去年我碰到了你。我是个追星族，但是由于害怕哈里森·福特，没敢跟 Calista 搭讪。不过，你和我倒是坐下来喝了杯啤酒。记得当时你曾对我说过，应该以程序员能读懂的字符格式来序列化对象，而不是以二进制代码格式。当我提到字符格式 要比二进制码格式慢时，你说，从效率的角度来看，二进制代码格式使得软件更加难以维护。那么，能否请你谈谈关于序列化方式的具体案例？一般地说，你如何在 可维护性与效率之间寻找平衡点？

　　马丁：效率永远是第一位的，前提是你能正确理解它。很多时候问题在于，人们以为做某些事情是为了效率着想，但他们却从不使用性能分析器（profiler）。如果你出于效率的考虑而做某件事，但却不使用性能分析器，那么你所宣称的根本就不着调。

　　序列化所牵扯的问题要多一些。使用二进制代码做序列化的问题之一就是你无法去查看结果。当你需要存储序列化的对象时，这个问题就更加突 出。Java 的一个典型问题就是如果你改变了一个类，那么就无法读取以前所序列化的对象。类似的，如果一个客户端和一台服务器正通过序列化的对象进行通讯，假如一端的 数据结构进行了更新而另一端没有，那么整个通讯就彻底失效了。

　　有一个小窍门可以让你绕开这个问题。不要序列化对象本身，而是把数据从对象中提取出来，放到一个字典里，然后再序列化那个字典。这么做会使你能够应对一些变化。

　　比尔：但是，字典是“不明确的”。我们之前刚刚说起过这点。

　　马丁：的确，字典不是“明确的”。不过，如果你往类里添加一个字段，并把这个多出来的值放到字典里 的话，不会有什么问题。因此，这是一个比较强壮的机制。XML 一般也比较强壮，因为你可以对你所不了解的数据视而不见。二进制序列化的主要问题就是它的脆弱性。在我的书《企业应用架构模式》中，更多地提到了序列化的 方式。例如，在数据库中传输和存储数据时，就需要考虑介于字符和二进制之间的序列化格式。

　　编写可性能调优的软件

　　比尔：你在《重构》一书中写道：“编写能快速运行的软件的秘诀就在于先编写可性能调优的软件，然后对执行速度进行调优。” 我该怎样编写可性能调优的软件呢？

　　马丁：只要做到软件结构合理就可以。

　　比尔：怎么讲？

　　马丁：因为结构合理的软件可以更容易地进行改动。

　　比尔：也就是说，这时候软件要更容易地进行改动，不是为了添加新功能，而是为了提升已有功能的性能。

　　马丁：结构合理的软件能够更容易地进行调优。你应该首先专心于让软件结构合理、设计清晰，然后，在性能调优器的引导下，完成性能优化过程。

　　优化

　　马丁：还有一件事需要牢记：性能优化与版本和具体的实现是密切相关的。当你拿到 Java 的一个新版本时，一定要把以前所做的优化都撤消，然后重走一遍优化过程，以确保那些优化手段仍然奏效。通常你会发现，你为上一个版本的虚拟机 （virtual machine）或优化型编译器（optimizing compiler）所做的性能优化往往使当前的版本变慢，也即，之前的优化手段如今往往起到适得其反的作用。

　　比尔：要记住以前为了提升性能都做了哪些改动可不是件容易的事情。

　　马丁：你必须这么做——先撤销，再重新应用。我知道这不容易。这就要求你对优化过程中所做的每个改动都要有详细的记录。要知道，旧的优化所造成的一些微不足道的性能损失，在新的版本下有时候可能会变得非常显著。

　　Craig Larman （拉曼 C [3]） 曾经讲过一个故事，我到现在都还很喜欢这个故事。Craig 有一次在 JavaOne 的大会上做性能优化的讲座。他提到了两个广为人知的技术：对象池（object pooling）和线程池（thread pooling）。对象池就是重用已有的对象，而不是每次都创建新的对象。线程池的原理基本类似。讲座结束后，有两个人来到 Craig 跟前。这两个人都是设计高性能虚拟机的。其中一个虚拟机是 Hotspot，另一个好像是 JRocket。一个人告诉 Craig，线程池的效果不错，但对象池则使得虚拟机的运行变慢；而另一个人告诉 Craig 的恰恰相反。

　所以，你有可能在一种虚拟机上优化了性能，但拿到另一种虚拟机上，却减慢了其运行速度。对此，你要特别小心。对象池就是一个很好的例子。 很多人热衷于对象池，但起码有一半的情况下，人们并不去测量对象池的效果到底是好是坏。在 Java 的早期日子里，对象池非常重要，因为垃圾回收（garbage collection）功能还不是很完善。但在垃圾回收技术更新换代之后，对象池的效果就大大降低了，因为那些生存周期很短的对象可以被低成本地回收。只 有那些生存周期很长的对象，才适合使用对象池技术，因为对它们进行垃圾回收的成本很高。

　　从这里可以看出，规则也是在不断变化的。这就是为什么要对性能调优很仔细的原因所在。不要妄想根据源代码就能预测机器会做什么。当你与虚拟机或优化型编译器打交道时，性能调优是唯一的手段，因为编译器和虚拟机所做的事情，远远超出你的想象。记住，不要预测，要实测。

　　模式的意义

　　比尔：你在《设计是否已死》这篇文章中表示：“对我来说，模式仍然是至关重要的，”尤其是考虑到极限编程的话。那么今天，模式处于一个什么样的地位呢？

　　马丁：模式给了我们瞄准的目标。我还会做一些预先设计。模式就是用来干这个的。模式还给了我们以重 构的目标。我们得以知道我们改进的方向。了解模式还有助于我们找到设计美感，因为模式至少都是一些好的设计。你可以从它们身上学到很多。因此，我仍然认为 模式起着重要的作用。其实，很多积极推动极限编程运动的人，本身就活跃在模式社区里。这两个社区在很大程度上是重叠的。

　　敏捷宣言

　　比尔：最后一个问题，敏捷宣言到底是怎么一回事？

　　马丁：哦，那是一群投入到敏捷软件方法领域的人，聚在一起，彼此印证心得。这个领域包括极限编 程，scrum，crystal，修错驱动开发（fix-driven development），和动态系统开发方法（DSDM）。我们意识到我们之间有很多共同之处，因此决定把我们所认同的写下来。我们把这份宣言看作是一 种象征——在这面大旗下汇聚了支持此类方法的人们。在那次聚会中，我们决定使用“敏捷方法”这个词。这份宣言可以作为敏捷软件开发的一个定义。借助这份宣 言，我们共同呼吁，软件业的主流应该朝着这个方向前进。

　　比尔：让我们来看看四条原则中的一条：“个人与交互重于过程和工具”。这是什么意思？

　　马丁：这条原则大意是说，与其借重过程和工具来加强对软件开发的管理，不如更多地关注于团队及其成员，关注于每个个体以及他们之间在个人层面上的交互。

　　比尔：你是说提升他们的技能么？

　　马丁：要远比这个丰富得多。它包括了提升技能；它还包括要竭尽全力使程序员们身心愉悦，从而得以留 住人才；它还意味着更认真地对待个性冲突，注重人与人的相处，而不是试图找出某个完美的软件开发过程，然后要求大家都来遵守这个过程。我对这条原则的理解 是，应该是团队选择适合其的软件开发过程，而不是让团队来适应指定的开发过程。

　　尽管在那次聚会上，我们中的许多人都津津乐道于自己所采用的开发过程，并且我们当中的几个人还是软件工具销售商，但我们一致同意，对于一个项目的成功来说，软件开发过程和工具只是次要的因素，最主要的因素还是团队，是团队中的成员，是他们人性化的合作与努力。

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