性能

一、如何提高系统的性能？

1. 衡量系统性能好坏的指标有哪些？

衡量系统的运行速度的指标：服务时间、等待时间
衡量系统的处理能力的指标：吞吐率、QPS、TPS等

2. 如何提升应用的运行速度？

通过优化算法将时间复杂度 优化成时间复杂度
通过缓存来重用之前计算结果

3. 如何提高应用的处理能力？

可以通过在应用中使用更多的线程来一起处理客户端的请求.

4. 通过增加线程数量是否一定能提升应用的处理能力？

在一定范围内，通过增加线程数量能提升处理能力。如果线程之间存在锁竞争的话，那么当线程数量超过某个阈值之后，应用的处理能力反而会降低。即使线程之间不存在竞争的话，如果线程数量过多导致线程开销过大。

5. 为什么随着线程数量增加，反而有可能会导致处理能力下降？

由于引入多线程本身就会带来的一定开销、线程数量的增加导致锁竞争加剧。

5.1 线程开销有哪些？

5.1.1 上下文切换

如果可运行的线程的数量大于CPU的数量，那么操作系统会将某个正在运行的线程调度出去，从而使其他线程能够使用CPU。这将导致一次上下文切换，在这个过程中将保存当前运行线程的上下文，然后加载新调度进来的线程的上下文。

5.1.2 内存同步

当代码中使用了 synchronized 和 volatile 关键字之后，可能会使用一些特殊指令，即内存栅栏。内存栅栏可能会对性能带来一些间接的影响，因为它将抑制编译器的一些优化操作。

5.1.3 阻塞

线程之间如果存在竞争的同步操作，可能会导致需要操作系统的介入，从而增加开销。

5.2 如何减少锁的竞争？

5.2.1 缩小锁的范围

通过缩小的锁的范围，从而减少锁的持有时间，达到线程的快进快出。常见的缩小的锁的范围：将方法锁改成代码块锁。

5.2.2 减小锁的粒度

通过锁分解和锁分段等技术实现，在这些技术中将采用多个互相独立的锁来保护独立的状态变量，从而降低锁发生竞争的可能性。

5.2.3 放弃使用锁

使用CAS来代替传统的锁方案，这样意味着线程之间不会存在竞争性，能大幅地提高线程并发能力。