概述

哪些参考因素可以体现系统的性能？

CPU：有的应用需要大量计算，他们会长时间、不间断占用 CPU 资源，导致其他资源无法争夺到 CPU 而响应变慢。例如，代码递归导致无限循环，正则表达式引起的回溯，JVM 频繁的 Full GC，以及多线程造成的大量上下文切换等。

内存：Java 程序一般通过 JVM 对内存进行分配管理，但当内存空间被占满，对象无法回收时，就会导致内存溢出、内存泄漏等问题

磁盘 I/O：磁盘相比内存来说，存储空间大很多，但读写速度也慢很多。

网络：这个不展开

异常：Java 应用中，抛出异常需要构建异常栈，对异常进行捕获和处理，这个过程非常消耗系统性能。如果在高并发的情况下引发异常，持续进行异常处理，那么系统的性能就会明显受到影响。

数据库：大部分系统会用到数据库，数据库的操作往往涉及到磁盘 IO 读写，大量的数据库读写操作，会导致磁盘 IO 性能瓶颈，进而导致数据库操作的延迟性。对于有大量数据库读写操作的系统来说，数据库的性能优化是整个系统的核心。

锁竞争：为了保证操作的原子性，我们会用到锁。锁的使用会带来上下文切换。Java 1.6 之后，Java 为了降低锁竞争带来的上下文切换，对 JVM 内部锁做了多次优化，如增加了偏向锁、自旋锁、轻量级锁、锁粗化、锁消除等。

响应时间

数据库响应时间：往往是整个请求链中最耗时的

服务端响应时间：包括 Nginx 分发请求所消耗的时间以及服务端程序执行所消耗的时间

网络响应时间：网络传输时，网络硬件对请求解析等操作的耗时

客户端响应时间

吞吐量

我们可以把吞吐量自上而下地分为两种：磁盘吞吐量和网络吞吐量。

一种是 IOPS，指单位时间内系统能处理的 IO 请求数量，IO 请求通常为读写数据操作请求，关注的是随机读写性能。适用于随机读写频繁的应用，如小文件存储（图片）、OLTP 数据库、邮件服务器等。

另一种是数据吞吐量，指单位时间内可以成功传输的数据量。对于大量顺序读写频繁的应用，传输大量连续数据，数据吞吐量是关键衡量指标。

网络吞吐量：在没有丢帧的情况下，网络设备能接受的最大数据速率。

如何制定性能调优策略？

测试-分析-调优

性能测试攻略

1. 微基准性能测试

2. 宏基准性能测试

字符串性能优化

String str1 = "abc";String str2 = new String("abc");String str3 = str2.intern();assertSame(str1 == str2); // falseassertSame(str2 == str3); // falseassertSame(str1 == str3); // true

Java 语言的工程师们对 String 对象做了大量优化，来节约内存空间，提升 String 对象在系统中的性能。

1. 在 Java 6 以及之前的版本中，String 对象是对 char 数组进行封装实现的对象，主要由四个成员变量：char 数组、偏移量 offset、字符数量 count、哈希值 hash。String 对象通过 offset 和 count 两个属性来定位 char[] 数组，获取字符串。这么做可以高效、快速地共享数组对象，同时节约内存空间，但这种方式可能会导致内存泄漏（即只使用了 char 数组的一小部分，但整个数组无法释放）

2. 从 Java 7 版本开始到 Java 8 版本，Java 对 String 类做了一些改变。String 类中不再有 offset 和 count 两个变量，好处是 String 对象占用内存稍微少了些，同时 String.substring 也不再共享 char[] ，从而解决了使用该方法可能导致内存泄漏问题。

3. 从 Java 9 版本开始，将 char[] 字段改为 byte[] 字段，又维护了一个新的属性 coder。因为 char 占两个字节，JDK 1.9 的 String 类为节约内存空间，使用 byte 数组来存放字符串。coder 属性有两个值，0 代表 Latin-1（单字节编码），1 代表 UTF-16

String 对象不可变行的好处：

1. 保证 String 对象的安全性。

2. 保证 hash 属性不会频繁更改，确保唯一性，使得类似 HashMap 容器能实现相应的 key-value 缓存功能。

3. 实现字符串常量池。

在 Java 中通常有两种创建字符串对象的方式，一种是 String str = "abc"; 另一种是 String str = new String("abc"); 第一种方式创建字符串时，JVM 首先检查该对象是否在字符串常量池中，如果在，就返回该对象的引用，否则新的字符串将在常量池中被创建。这种方式可以减少同一个值的字符串对象的重复创建，节约内存。第二种方式，首先在编译类文件时，"abc" 常量字符串将会放入到常量结构中，在类加载时，"abc" 将会在常量池中创建；其次，在调用 new 时，JVM 命令将会调用 String 的构造函数，同时引用常量池中的 "abc" 字符串，在堆内存中创建一个 String 对象，最后 str 将引用 String 对象。

String 对象的优化