前言

本手册主要介绍 Java 应用程序的优化方法和技巧，共分为 6 章。

• 第 1 章介绍性能的基本概念、两个重要理论（木桶原理和 Amdahl 定律），以及系统调优的一般步骤与注意事项。

• 第 2 章从设计层面介绍与性能相关的设计模式、组件及有助于改善性能的软件设计思想。

• 第 3 章从代码层面介绍如何编写高性能的 Java 代码，涉及的主要内容有字符串的优化处理、文件 I/O 的优化、核心数据结构的使用、Java 的引用类型及一些常用的惯例。

• 第 4 章介绍并行程序开发的相关知识，以及如何通过多线程提高系统性能，涉及的主要内容有并发设计模式、多任务执行框架、并发数据结构的使用、并发控制方法、“锁”的优化、无锁的并行计算及协程。

• 第 5 章立足于 JVM 虚拟机层面，介绍如何通过设置合理的 JVM 参数提升 Java 程序的性能。

• 第 6 章主要介绍获取和监控程序或系统性能指标的各种工具，以及 Java 应用程序相关的故障排查工具。

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总目录

第 1 章 Java 性能调优概述

• 性能概述

• 性能调优的层次

• 基本调优策略和手段

通过本章的学习，读者应该了解性能的基本概念及常用的参考指标。此外，本章还较为详细地介绍了与性能调优相关的两个重要理论——木 桶原理和 Amdahl 定律。

根据木桶原理，系统的最终性能总是由系统中性能最差的组件决定，因此，改善该组件的性能对提升系统整体性能有重要的作用。而根据 Amdahl 定律可以知道，只是增加处理器数量对提升系统性能并没有太大的实际意义，还必须同时提高程序的并行化比重。

本章还简要介绍了在软件开发和维护过程中可以进行性能优化的各方面技术阶段。例如，在软件的设计阶段，需要选用合理的软件结构和性能组件;在编码阶段，需要提高代码的执行效率;对于 Java 应用程序，在系统的运行期，还需要设置合理的 JVM 虚拟机参数;同时，优化数据库和.操作系统也对系统整体性能有直接影响。

在本章的最后还简要介绍了性能优化的一般步骤和注意事项。

第 2 章 设计优化

• 善用设计模式

• 常用的优化组件和方法

本章主要介绍了一些比较重要的与性能相关的设计模式、性能组件和优化方法。其中，重点阐述了单例模式、代理模式、享元模式、装饰者模式、观察者模式、对象模式和业务代理模式的结构、使用方法与.实现细节:在性能优化组件中，详细介绍了缓冲、缓存和对象池等常用.组件:对于性能优化的基本方法，介绍了负载均衡的作用与实现，以及时间换空间和空间换时间的思想。

第 3 章 Java 程序优化

• 字符串优化处理

• 核心数据结构

• 使用 NIO 提升性能

• 引用类型

• 性能测试工具 JMH

• 有助于改善性能的技巧

本章着重介绍了 Java 应用程序的代码优化方法，包括 String 对 象的优化、核心数据结构的优化(如 List、 Map 和 Set)、NIO 的使用与传统的 I/O 性能对比、垃圾回收相关的引用类型及其使用，以及-一些有助于改善性能的代码技巧。

第 4 章 并行程序开发及优化

• 并行程序设计模式

• JDK 多任务执行框架

• JDK 并发数据结构

• 并发控制方法

• 锁的性能和优化

• 无锁的并行计算

• 协程

本章主要 介绍了与并发程序相关的性能优化方法和技巧。4.1 节从设计角度介绍了- -些常用的并行程序开发设计模式，如 Master-Worker 模式、Future 模式等; 4.2 节介绍了与并行程序性能密切相关的线程池的使用方法; 4.3 节介绍了并行程序专用的数据结构和它们在多线程下的特性能表现; 4.4 节介绍 了多线程间的并发控制方法; 4.5 节介绍了游戏关“锁”的优化方法: 4.6 节介绍了如何通过无锁的方法提升并行程序的性能; 4.7 节介绍了比线程更为轻便的多任务组件一-协程。

第 5 章 JVM 调优

• Java 虚拟机内存模型

• JVM 内存分配参数

• 垃圾收集基础

• 常用调优的案例和方法

• 实用 JVM 参数

• JVM 调优实战

本章介绍了 JVM 虚拟机的调优方法。首先介绍了虛拟机的内存模型，并重点介绍了虚拟机栈、Java 堆和方法区的结构;接着详细介绍了与内存分配相关的 JVM 参数，以及垃圾回收的原理及其在 Hot Spot 虛拟机中的配置;最后介绍了一些常用的调优案例，以及一个基于 Tomcat 的模拟 Web 应用程序的调优过程。

第 6 章 Java 性能调优工具

• Linux 命令行工具

• Windows 工具

• JDK 命令行工具

• JConsole 工具

• Visual VM 多合- - 工具

• Visual VM 对 OQL 的支持

• MAT 内存分析工具

• MAT 对 OQL 的支持

• 来自 JRockit 的礼物 JMC

本章主要介绍了常用的性能采集工具和故障排查工具。首先详细介绍了基于 Linux 系统和 Windows 系统的性能采集工具，使用这些工具有助于开发者定位性能瓶颈;接着介绍了 JDK 自带的一-些性能和故障排查相关的命令，如 jps、 jstack、 jmap 和 jcmd 等， 以及免费的可视化工具 JConsole、Visual VM 和 MAT;此外，本章还用了大量篇幅介绍了对象查询语言 OQL 及功能非常强大的 JMC。

文章展示到这里就结束了，需要获取学习的朋友，请帮忙点赞转发下，加 v：yxqbkd，获取完整内容免费下载方式。

Java 程序性能优化涉及的知识较为庞杂，而且 Java 技术也在不断地迭代和发展，希望各位多学到一些知识，祝大家事业平步青云