性能优化必知法则

SQL 优化，JVM、DB，Tomcat 参数调优 >硬件性能优化 (内存升级、CPU 核心数增加、机械硬盘一> 固态硬盘等等)>业务逻辑优化/缓存 > 读写分离、集群等 > 分库分表

要理解性能优化的必知法则，首先需要了解优化的不同层次和顺序，以及每种优化方法的具体内容和作用。以下是对这些优化法则的逐一解释：

1. SQL 优化，JVM、DB，Tomcat 参数调优

SQL 优化：这是性能优化的首要任务，因为大多数应用程序的瓶颈往往在数据库层面。优化SQL查询可以显著减少数据库响应时间。常见的SQL优化方法包括：

• 使用索引：为查询条件和排序字段添加索引。
• 避免使用 SELECT *：只选择需要的字段。
• 分析执行计划：使用数据库的执行计划工具来查找慢查询的瓶颈。
• 优化连接（JOIN）操作：确保连接的表上有适当的索引。

JVM 调优：针对Java应用，JVM参数调优可以改善应用的性能和稳定性。调优内容包括：

• 垃圾回收参数调整：根据应用特点选择合适的垃圾回收器（如G1、CMS）。
• 内存设置：合理配置堆内存和非堆内存大小。
• 线程栈大小：调整线程栈大小以优化多线程应用的性能。

DB 参数调优：数据库本身的参数调整也非常重要，涉及到：

• 连接池配置：优化数据库连接池的大小和回收策略。
• 缓存设置：调整数据库缓存的大小和策略。
• 查询缓存：开启并优化查询缓存。

Tomcat 参数调优：对于使用Tomcat的Web应用，调优其参数可以提高并发处理能力和响应速度。涉及内容包括：

• 线程池配置：调整最大线程数和最小空闲线程数。
• 连接超时设置：配置合理的连接超时和保持活动时间。
• 缓存设置：优化静态资源的缓存策略。

2. 硬件性能优化 (内存升级、CPU 核心数增加、机械硬盘换固态硬盘等)

硬件性能优化：这是在软件优化达到了瓶颈之后，进一步提升性能的手段。

• 内存升级：增加服务器内存容量可以有效减少内存不足引起的交换操作，提高系统响应速度。
• CPU 核心数增加：增加CPU核心数可以提升系统的并行处理能力，适用于多线程和高并发场景。
• 硬盘升级：将机械硬盘换成固态硬盘（SSD），显著提高数据读写速度和系统启动速度。

3. 业务逻辑优化/缓存

业务逻辑优化：优化代码中的业务逻辑，使其更加高效。包括：

• 减少不必要的计算和IO操作。
• 优化算法，选择时间复杂度更低的算法。
• 合理使用数据结构。

缓存：通过在内存中缓存频繁访问的数据，可以显著减少数据库访问次数，提升系统性能。

• 使用内存缓存（如Redis、Memcached）。
• 页面缓存：缓存生成的页面片段或整个页面，减少服务器端的生成开销。

4. 读写分离、集群等

读写分离：在数据库中，将读操作和写操作分离，通常将读操作分发到多个只读副本，以减轻主库的压力。

• 主从复制：主库负责写操作，从库负责读操作。

集群：通过集群技术将负载分摊到多个服务器上，提高系统的可用性和处理能力。

• 负载均衡：使用负载均衡器将请求分发到多个服务器上。
• 分布式系统：将应用拆分成多个服务，通过微服务架构提升整体性能和灵活性。

5. 分库分表

分库分表：当单个数据库和表的容量和并发达到瓶颈时，将数据拆分到多个数据库和表中，以提高系统的扩展性和性能。

• 垂直拆分：根据不同的业务模块，将数据分布到不同的库中。
• 水平拆分：将同一表的数据按某种规则（如ID范围、哈希值）拆分到多个表或库中。