这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 1 天

引言

什么是性能优化

减少不必要的消耗,充分发掘计算机算力

为什么要做性能优化

用户体验:带来用户体验的提升 一 让刷抖音更丝滑,让双十一购物不再卡顿 资源高效利用:降低成本,提高效率 一 很小的优化乘以海量机器会是显著的性能提升和成本节约

能优化的位置

业务层代码优化

  • 能获得比较大的收益
  • 具体问题具体分析

运行时优化

  • 解决更通用的问题

优化时要注意的点

  • 靠数据说话,如pprof
  • 优化最大的瓶颈

优化与软件质量

  • 保证接口的稳定性
  • 测试用例尽量覆盖场景,方便回归
  • 留下文档
  • 做好隔离:可以通过选项是否启用
  • 可观测:必要的输出
具体内容

自动内存管理

三个任务

  • 为新对象找到分配空间
  • 找到存活对象
  • 回收死亡对象的空间

一些相关概念

  • Mutator: 业务线程,分配新对象,修改对象指向关系
  • Collector:GC 线程,找到存活对象,回收死亡对象的内存空间
  • Serial GC: 只有一个 collector
  • Parallel GC: 支持多个collectors 同时回收的GC 算法
  • Concurrent GC: mutator(s) 和collector(s) 可以同时执行
    • Collectors 必须感知对象指向关系的改变!

两张垃圾回收算法

追踪垃圾回收

对象被回收的条件:指针指向关系不可达的对象 三个步骤

  1. 标记根对象

静态变量、全局变量、常量、线程栈等

  1. 标记:找到可达对象

求指针指向关系的传递闭包:从根对象出发,找到所有可达对象

  1. 清理:所有不可达对象 (根据对象的生命周期,使用不同的标记和清理策路)
  • 将存活对象复制到另外的内存空间 (Copying GC)
  • 将死亡对象的内存标记为 “可分配 “ (Mark-sweep GC)
  • 移动并整理存活对象 (Mark-compact GC):原地整理

引用计数

  • 每个对象都有一个与之关联的引用数目
  • 对象存活的条件:当且仅当引用数大于0 优点
  • 内存管理的操作被平摊到程序执行过程中
  • 内存管理不需要了解runtime 的实现细节:C++ 智能指针 (smart pointer) 缺点
  • 维护引用计数的开销较大:通过原子操作保证对引用计数操作的原子性和可见性
  • 无法回收环形数据结构--weak reference
  • 内存开销:每个对象都引入的额外内存空间存储引用数目
  • 回收内存时依然可能引发暂停