一次性能优化

1、先说背景

      导入一个文件，文件内容为20万个手机号码，将这20万个手机号码插入到数据库中。

      整个过程：a.解析文件；b.读取每行数据；c.读取到的行数据放入一个LinkedList中；d.遍历这个LinkedList，把通过校验的元素放入新的一个LinkedList中；e.遍历这个新的LInkedList，逐个元素进行插入数据库操作

     一次操作耗时约2~3分钟

2、寻找问题

     通过对过程的概述，可以发现有3个显著的问题，a.用了2个LinkedList（空间消耗）；b.遍历了2次LinkedList（时间消耗）；c.执行了20万次的数据库插入操作（IO消耗）

3、产生问题的原因

     空间消耗虽然没有对总耗时造成多大的影响，但是考虑到内存消耗情况，也是应当进行解决的。

     2次遍历的时间消耗，跟进去看代码发现遍历的时候，使用的是for(int i=0;i O(N²)，这就是为什么会慢的原因了。

     插入数据库的IO消耗，在遍历的时候（依旧使用的是for(int i=0;i

4、解决方法

     空间消耗，在读取文件的时候，就对读取到的行数据进行处理，将符合规则的数据存入list中，这样不仅可以减少一个list，还可以减少一次list的遍历。

     时间消耗，遍历方式进行一种改变，将其变为for-each的方式，或者在选择容器时，就使用ArrayList来代替LinkedList，这2种修改的方式都可以让其在时间复杂度上为O(1)。

     IO消耗，每次插入一条数据，这样必然是不可取的，将其从单条插入改为批量进行插入，减少数据库的IO次数，这样IO次数越少，时间消耗上面就会降低。

5、探究解决问题的背后

     把LinkedList变成ArrayList

     由于是数组了，根据寻址公式，可以马上获取到结果，时间复杂度上为O(1)，但是也是由于是数组，添加时就会增长，每次扩容时就会产生一整块一整块的垃圾在内存中，当年轻代满了，MinorGC还没有触发时，直接进入老年代，在某种极端情况下，老年代碎片化严重，没有那么大的一整块内存空间分配时，触发Full GC,垃圾回收器如果是用的默认的Parallel Old，其特点是并发回收垃圾，但是会停止工作线程，造成系统卡顿，严重时这个卡顿效果就会持续很长一段时间；如果使用的是CMS，垃圾回收时，工作线程也是可以继续工作的，但是遇到极坏的情况下，CMS无法完成时，会调用Serial Old来进行处理，由于Serial Old的特性是单线程的，并且回收时也是会停止工作线程的，造成的卡顿效果将大大的延长。

     把for循环改为forEach

     通过迭代器来遍历，迭代器中存储着后续元素的索引，在时间复杂度上为O(1)。LinkedList是一个双向链表，会多存储2个前驱和后驱的指针，内存占用上来说，是比ArrayList多了不少，但是它不需要扩容、不需要连续的内存空间，扩容会带来垃圾，如果在MinorGC触发前，程序已经执行完成了，那么，LinkedList所造成的内存消耗，是否又比ArrayList少了一些呢？

     IO消耗问题

     执行了20万次的insert操作，需要频繁获取Session，获取连接，然后每插入一条就要提交一次，数据库又是基于文件系统的，每一次insert操作，就是要向文件中写入数据，都会进行一次用户态到内核态的切换，每次切换都会执行中断指令，等到内核态切换为用户态时再从中断服务中恢复用户进程。程序和数据库建立连接是一次IO操作，数据库再和操作系统交互又是一次IO，然后再乘以20万次，所以会慢