第九周总结

本周是性能优化的第三课，主要内容是数据库知识、JVM 知识以及 JAVA 编程优化技巧并且以如何设计一个秒杀为总结。

数据库知识

一条 SQL 语句执行过程是较为复杂的，客户端需要连接服务端、编译、优化、执行等步骤类似于 JVM 字节码的执行。简化版的执行过程如下：

预编译

• 防止 SQL 注入

• 提升执行效率

索引

• 聚簇索引

• 非聚簇索引

事务

• 原子性

• 一致性

• 隔离性

• 持久性

JVM 知识

Java 是一种跨平台的语言，JVM 屏蔽底层系统的不同，为 JAVA 字节码文件构造了一个统一的运行环境。

在程序运行过程中，JVM 将字节码解释执行，屏蔽堆底层操作系统的依赖；JVM 也可以将字节码编译执行，当 JVM 判断其是热点代码，会通过 JIT 机制动态地将其编译为机器码，提高执行效率。

类加载器

JVM 的类加载是用来将应用的字节码文件加载到内存中执行，为了防止 class 的重复加载，采用双亲委托加载模型，从上至下为 Bootstrap Classloader、Extension Classloader、Application Classloader；当然用户可以通过继承 ClassLoader 类来自定义类加载器。

JVM 运行时区域

Java 应用启动后会作为一个进程运行，在 JVM 启动的过程可以通过参数 -Xms 和 -Xmx 分别设置堆的最小和最大内存。通常来说，根据 JVM 内存区域的作用可以将其划分为：

• 堆

• Java 线程栈

• 元数据区

• 程序计数器

• JNI 线程栈

• 直接内存

JVM 垃圾回收

JVM 垃圾回收就是把 JVM 堆中已经不再被使用的对象清理掉，释放宝贵的内存资源。通常判断一个对象是否可以回收有引用计数法（淘汰）和可达性分析（GC Roots）两种。而对象回收算法有清理、压缩、复制。考虑到堆上对象的特征（朝生夕死）通常 GC 回收是执行分代回收机制，即 YoungGC 和 FullGC。

JVM 垃圾收集器

• serial GC

• parallel GC

• CMS GC

• G1 GC

• ZGC

JAVA 优化技巧

• 合理使用多线程

• 防止内存泄漏

• 合理使用容器类

• 缩短对象生命周期

• IO Buffer & NIO

• 组合代替继承

秒杀系统

秒杀是指有限的商品以一个集体的价格在一个确定的时间售卖。

主要挑战

• 瞬间高并发

• 秒杀器

核心架构方案？

基于系统的稳定性、秒杀活动的通用性和常态化，可以设计一套秒杀活动系统，其主要有秒杀商品列表、秒杀商品详情、下单支付三个页面组成。主要设计原则如下：

• 静态化

• 并发控制（基于计数器防止秒杀器）

• 简化流程

• 前端优化