java 代码优化技巧及原理

• 合理并谨慎使用多线程

• 使用场景（I/O阻塞，多CPU并发，多用户并发）

• 资源争用于同步问题。

• java.util.concurrent

• 启动线程数 = 【任务时间/(任务执行时间-IO等待时间)】*CPU内核数

• 最佳启动线程数和CPU内核数量成正比，和IO阻塞时间成反比。如果任务都是CPU计算型任务，那么线程数最多不超过CPU内核数，因此启动再多线程，CPU也来不及调度；相反如果是任务需要等待磁锁操作，网络响应，那么多启动线程有助于提高任务并发度，提高系统吞吐能力，改善系统性能。

• 竞态条件与临界区

• 在同一程序中运行多个线程本身不会导致问题，问题在于多个线程访问了相同的资源。

• 当两个线程竞争同一资源时，如果对资源的访问顺序敏感，就称存在竞态条件。导致竞在临界区中使用适当的同步就可以避免竞态条件。



• java 线程安全

• 允许被多个线程安全执行的代码称作线程安全的代码。

• 方法局部变量

• 局部变量存储在线程自己的栈中。也就是说，局部变量永远也不会被多个线程共享。所以。基础类型的局部变量是线程安全的。

• 方法局部的对象引用

• 如果在某个方法中创建的对象不会逃逸出该方法，那么它就是线程安全的。

• 对象成员变量

• 对象成员存储在堆上。如果两个线程同时更新同一个对象的同一个成员，那这个代码就不是线程安全的。



• ThreadLocal

• 既是私有的也是共享的

• 创建一个ThreadLocal变量（X类静态成员变量）：

public static ThreadLocal myThreadLocal = new ThreadLocal();

• 存储此对象的值（A类a方法）:

X.myThreadLocal.set("A thread local value")

• 读取一个ThreadLocal对象的值（B类b方法）：

String threadLocalValue = (String)X.myThreadLocal.get();





• ThreadLocal源码

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    }



    void createMap(Thread t, T firstValue) {
        t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue);
    }

• java 内存泄漏

• java 内存泄漏是由于开发人员的错误引起的。

• java 中会有逻辑上的内存泄漏

• 如果程序员保留对永远不再使用的对象的引用，这些对象将会占用并耗尽内存。

• 长生命周期对象 servlet

• 静态容器

• 缓存



• 合理使用线程池和对象池

• 复用线程或对象资源，避免在程序的生命周期中创建和删除大量对象。

• 池管理算法（记录哪些对象是空闲的，哪些对象正在使用）

• 对象内容清除（ThreadLocal的情空）

• 池化技术避免了每次都要创建销毁。创建好后放到池子里面去，每次要用的时候取一个出来，用完放回去。Tomcat 自己管理线程池。



• 使用合适的JDK容器类（顺序表，链表，Hash）

• LinkList 和 ArrayList 的区别及适用场景

• 插入删除链表更好

• 随机访问数组更好

• 按照合适额使用场景，可以减少巨大的性能开销。

• HashMap 的算法实现及应用场景

• 使用concurrent包，ConcurrentHashMap和HashMap的线程安全特性有什么不同？

• ConcurrentHashMap 分段锁



• 缩短对象生命周期，加速垃圾回收

• 减少对象驻留内存的时间

• 在使用时创建对象，用完释放

• 创建对象的步骤（静态代码段-静态成员变量-父类构造函数-子内构造函数）

• 不用的代码等于 null 就会被垃圾回收掉，可能会增加代码复制程度慎用。



• 使用I/O buffer 及NIO

• 延迟写与提前读策略

• 异步无阻塞IO通信



• 优先使用组合代替继承

• 减少对象耦合

• 避免太深的继承层次带来的对象创建性能损失



• 合理使用单例模式

• 无状态对象

• 没有成员对象或者成员对象也是单例

• 我们现在的 controller service dao 自身也是无状态的，单例的线程安全的，只要按照这个套路写代码，也就不会有线程按全问题。很多人，对线程安全没有什么概念，但是写出来的代码也是线程安全的没有什么问题，这是应为这套是最佳实践。它其实本身就是这种无状态变成的实践，就不会产生线程安全的问题。

• 领域驱动设计和一些设计模式 更好的变成实践，复制一些，过往的变成实践支撑不起来对这种技术的应用，所以还推广不开。

• 线程安全