有关性能优化的感悟.2021

下半年换了个工作环境，然后有了些新的感悟。在除夕这天，总结一下这几个月为了提高程序性能，而做的那些事。

1. 异步线程

刚入行的时候，很烦面试的时候被考多线程，毕竟当时很少在工作中用到。但工作几年后发现，只要想提高程序的性能，就绕不开它。最常见的场景，就是利用多线程并发执行多个局部事件，缩短总体完成时间。开发中，通常整个项目注册一个线程池的 Bean，各个方法都基于这个线程池来拿线程执行业务，容易针对线程池做参数调优。

有返回参数的异步，可以试试 CompletableFuture，也是 jdk8 提供的神器，比传统的 Feature 要好用，用法参考 CompletableFuture 教程。例如：当接口需要从多个外部系统取数据时，都可以异步执行，然后统一收集返回值。甚至利用 CompletableFuture 中特性，自动执行回调方法。

但要注意，也不是什么时候都要用异步：

• 机器 CPU 资源有限：单台机器 CPU 的核心数有限，当多线程并发数达到顶点时，再加线程，反倒适得其反。此时可以考虑负载均衡，将并发线程分摊到多台机器上。
• 同步更快：有些程序原本执行就很快，加了异步后反而慢了，毕竟分配线程资源也是需要时间的。例如总共只有十几条数据，流运算时不用 stream，而是 parallelStream。

2. 缓存中间件

Redis

Redis 是最常用的缓存中间件了，它支持的常用数据结构挺多，要根据实际应用场景来选择，我目前用的有String、Hash、Set、List。

原始数据当然落在关系数据库中，但业务上常用的，通常是经过转化的中间数据。例如：员工登录后所属部门、角色权限、积分等数据，来自于不同的微服务，不能每次要用都调各方服务的接口，这些都需要缓存起来。

用缓存很无脑，但刷新缓存才是难题。像刚刚的例子，不能把所有的缓存数据都落到员工的粒度上，要根据业务来分层。例如：机构级别的数据，就每个机构存一份，按照员工所属机构来查；部门级别的数据，就每个部门存一份，按照员工所属部门来查。等等。

Elastic Search

用 ES 做缓存？估计很多人是大大的问号，谁让 Redis 当时不支持 Json 呢。从关系型数据库抽离出来的数据有时比较复杂，例如：人员所属的部门、角色、岗位等，每一个属性往下，背后的数据都不少。有人说 Redis 缓存个部门ID、角色ID，剩下的根据ID查表。但这些可是基础数据，且不说会不会把数据库查出问题，如果想要根据部门属性、角色属性、岗位属性来查人员，这个SQL该咋写。

最好的方式就是将这些数据从关系数据库中抽出来，以 Json 文档的形式缓存下来，MongoDB、ES 都能干这事。但为了应对后续可能千奇百怪的查询场景，还是 ES 保险一些。

可 ES 毕竟不是专业的缓存中间件，我很看好最近新出来的 RedisJson。完全满足日常工作需求，而且据说查询性能是 ES 的上百倍。但毕竟刚出来怕有坑，等稳定一段时间再入手吧。

3. 消息中间件

这里不说 MQ 的其他特性，就聊优化性能吧。前面说单台机器的 CPU 资源有限，可以考虑将并发线程分摊到多台机器上，具体怎么做呢？

将需要处理任务通过消息投递到 MQ 中，消费者监听到 MQ 的消息后实际执行。倘若有1000个任务，单台机器能处理任务的最大并发线程数是100，那么10台机器就够了。

4. 减少系统交互

内存运算是最快的，要尽量减少和外部系统的交互次数。

例如：在查询一批数据时，每条数据需要通过外键，查询匹配的其他系统信息。如果其他系统信息种类不多的话，是不是通过查一次SQL或调用一次接口，一次性全拿过来。然后写代码做数据拼接。而不是遍历出每条数据，都去外部系统查一遍。

还有一些插入 MySQL、Redis 的一批数据，或给 MQ 发一批消息的，如果可以的话，就在程序内部处理好，然后调用批量插入、发送的方法，性能绝对能省不少。

5. Jvm 调优

这是老生常谈啦！我之前文章有写过，网上资料更多，这就不说了。只说一点，尽量少怀疑 Jvm 调优能提高你的程序性能，多从方案设计和代码上反思。

新年快乐～