Java性能分析，性能调优和内存分析练习

Question

我即将使用JProfiler和Eclipse Tptp.对java应用程序进行研讨会分析，性能调整，内存分析，内存泄漏检测等 我需要一套练习，我可以为参与者提供： 使用该工具来分析发现问题：瓶颈，内存泄漏，次优代码等。我相信有丰富的经验和现实生活中的例子。

• 解决问题并实施优化代码
• 通过执行另一个分析会话
来演示解决方案
• 理想情况下，编写演示性能增益的单元测试

问题和解决方案不应过于复杂;应该可以在几分钟内解决它们，最坏的情况是几小时。 一些有趣的领域：

• 解决内存泄漏问题
• 优化循环
• 优化对象创建和管理
• 优化字符串操作
• 解决由并发性和并发性瓶颈加剧的问题

理想情况下，练习应包括未经优化的样本代码和解决方案代码。

Answer 1

我试图找到我在野外看到的现实生活中的例子（可能稍有改动，但基本问题都非常真实）。我也尝试将它们聚集在同一场景中，这样你就可以轻松地建立一个会话。

场景：您有一个耗时的功能，您希望对不同的值执行多次，但可能会再次弹出相同的值（理想情况下，创建后不会太长）。一个好的和简单的例子是你需要下载和处理的url-web页面对（对于练习它应该可能被模拟）。

循环：

• 您想要检查页面中是否弹出任何一组单词。在循环中使用您的函数，但使用相同的值，伪代码：

  for (word : words) {
      checkWord(download(url))
  }
  

  一个解决方案非常简单，只需在循环之前下载页面即可。 其他解决方案如下。

内存泄漏：

• 简单：你也可以用一种缓存来解决你的问题。在最简单的情况下，您可以将结果放到（静态）映射中。但如果你不阻止它，它的大小将无限增长 - ＆gt;内存泄漏。
  可能的解决方案：使用LRU映射。最有可能性能不会降低太多，但内存泄漏应该消失。
• 棘手的一个：假设您使用WeakHashMap实现以前的缓存，其中键是URL（不是字符串，请参阅后面的内容），值是包含URL的类的实例，下载的页面和别的。您可能认为它应该没问题，但实际上它不是：因为值（没有被弱引用）具有对密钥（URL）的引用，密钥永远不会有资格清理 - ＆gt;好记忆泄漏。
  解决方案：从值中删除URL。
• 和以前一样，但是url是实习字符串（“如果我们碰巧再次使用相同的字符串，则节省一些内存”），值不会引用它。我没有尝试过，但在我看来它也会导致泄漏，因为被禁用的字符串不能被GC编辑。
  解决方案：不要实习，这也会导致你不能跳过的建议：不要做premature optimization, as it is the root of all evil。

对象创建＆amp;字符串：

• 说你只想显示页面的文本（〜删除html标签）。编写一个逐行执行的函数，并将其追加到不断增长的结果中。首先结果应该是一个字符串，所以追加将花费大量的时间和对象分配。你可以从性能的角度来看这个问题（为什么追加速度太快），从对象创建的角度来看（为什么我们创建了很多字符串，StringBuffers，数组等）。
  解决方案：使用StringBuilder获取结果。

并发性：

• 您希望通过并行下载/过滤来加速整个过程。创建一些线程并使用它们运行代码，但是在一个大的同步块（基于缓存）中执行所有操作，只是“保护缓存免受并发问题”。效果应该是你有效地只使用一个线程，因为所有其他线程都在等待获取缓存上的锁 解决方案：仅围绕缓存操作进行同步（例如，使用`java.util.collections.synchronizedMap（））

• 同步所有微小的代码片段。这应该会破坏性能，可能会阻止正常的并行执行。如果你足够幸运/聪明，你也可以拿出死锁。 这样做的道德：同步不应该是一个临时的事情，在“它不会伤害”的基础上，而是一个深思熟虑的事情。

奖金练习：

在开始时填写缓存，之后不要进行太多分配，但仍然会在某处发生小泄漏。通常这种模式不容易捕捉。您可以使用分析器的“书签”或“水印”功能，该功能应在缓存完成后立即创建。

Answer 2

不要忽略this method，因为它适用于these reasons的任何语言和操作系统。一个例子是here。此外，尝试使用具有I / O和显着调用深度的示例。不要只使用像Mandelbrot这样的小型cpu绑定程序。如果你拿那个不太大的C例子，并用Java重新编码，这应该说明你的大部分要点。

让我们看看：

• 解决内存泄漏问题 垃圾收集器的重点是插入内存泄漏。但是，您仍然可以分配太多内存，并且在某些对象的“新”中显示为很大一部分时间。

• 优化循环。
  一般来说，循环不需要优化，除非它们内部完成的很少（并且它们需要很长的时间）。

• 优化对象创建和管理 这里的基本方法是：保持数据结构尽可能简单。特别是远离通知式尝试以保持数据一致，因为这些事情会消失并使调用树变得非常浓密。这是大软件性能问题的主要原因。

• 优化字符串操作 使用字符串构建器，但不要使用不会占用大量执行时间的代码。

• 并发。
  并发有两个目的 1）性能，但此仅的工作范围允许多个硬件同时启动。如果没有硬件，则无济于事。这很疼。
  2）表达的清晰度，例如UI代码不必担心同时进行大量计算或网络I / O.

在任何情况下，它都不能被强调，在你证明某些东西需要很长时间之前不做任何优化。

Answer 3

我已经使用JProfiler来分析我们的应用程序。但它没有多大帮助。然后我使用JHat.Using JHat你无法实时看到堆。你必须进行堆转储然后分析它。使用OQL(Object Query Language)是查找堆泄漏的好方法。