狹義地講，性能是指軟件在盡可能少地占用系統(tǒng)資源的前提下，盡可能高地提高運(yùn)行速度。
談及性能，我們的關(guān)注點(diǎn)不再是軟件或者系統(tǒng)的功能，而是在其實(shí)現(xiàn)功能過程中所表現(xiàn)出來的資源效率。
一、池化思想什么是池化？
【資料圖】
簡單的說就是設(shè)置一個(gè)公共對象池，對于其中的對象直接復(fù)用而不再使用新創(chuàng)建的方式。
1、JDK 的包裝類型值緩存池Integer::IntegerCache 整形包裝類緩存
用于 [-128, 127] 之間數(shù)字裝箱操作使用。最大值可以通過 "java.lang.Integer.IntegerCache.high" 設(shè)置。
第一次使用的時(shí)候初始化，其大小可以通過 -XX:AutoBoxCacheMax=
Character::CharacterCache
緩存大小為 size = 127，即存儲(chǔ) [0, 127] 值域的 char 字符。
Long::LongCache
緩存大小 size = -(-128) + 127，即存儲(chǔ) [-128, 127] 值域的 long 值。
Byte::ByteCache
緩存大小 size = -(-128) + 127，即存儲(chǔ) [-128, 127] 值域的 byte 值。
Short::ShortCache
緩存大小 size = -(-128) + 127，即存儲(chǔ) [-128, 127] 值域的 short 值。
2、Netty 內(nèi)存池Netty 支持通過內(nèi)存池的方式循環(huán)利用 ByteBuf，避免了頻繁的創(chuàng)建，銷毀 ByteBuf 帶來的資源及性能損耗。
ByteBuf byte 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，是NIO編程的主要對象。高負(fù)載情景下，ByteBuf 內(nèi)存池使用，可以有效降低GC頻率。
PoolArena Netty 的內(nèi)存池實(shí)現(xiàn)類。PoolArena 是由多個(gè)Chunk組成的大塊內(nèi)存區(qū)域，每個(gè) Chunk 由一個(gè)多個(gè) Page 組成。
Chunk：組織管理 Page 的內(nèi)存分配和釋放，Page 被構(gòu)建為二叉樹形式：
PoolSubpage：對于小于 Page 的內(nèi)存使用，直接在 Page 中完成分配，每個(gè) Page 切分為大小相同的多個(gè)存儲(chǔ)塊兒，存儲(chǔ)塊兒的大小由第一次申請的內(nèi)存塊兒大小決定。
回收：Netty 使用狀態(tài)位標(biāo)識(shí) Chunk 及 Page 內(nèi)存可用性，Chunk 標(biāo)識(shí)二叉樹 Page 節(jié)點(diǎn)使用狀態(tài)；Page 標(biāo)識(shí)內(nèi)部內(nèi)存塊兒的使用狀態(tài)。
3、redis 共享對象池當(dāng)對象為整數(shù)且值在范圍在[0-9999]時(shí)，redis 可以通過共享對象的方式來節(jié)省內(nèi)存。
目前共享對象池只對整數(shù)設(shè)置了[0-9999]數(shù)據(jù)共享對象，一方面整數(shù)對象池復(fù)用率最大，同時(shí)等值判斷上時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。
4、線程池線程的創(chuàng)建和銷毀是一個(gè)非常重量級的操作，線程復(fù)用是加快服務(wù)響應(yīng)的一個(gè)重要手段。
5、連接池數(shù)據(jù)庫連接池、Http 連接池等。
基于 TCP 的連接，其連接建立及斷開需要經(jīng)過三次握手及四次揮手的復(fù)雜交互過程。
... ...二、緩存緩存，即數(shù)據(jù)交換的緩沖區(qū)。通常來說，緩存數(shù)據(jù)存放于內(nèi)存，因此擁有極高的數(shù)據(jù)操作效率。
1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩存數(shù)據(jù)的持久化存儲(chǔ)一般依靠數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)等存儲(chǔ)介質(zhì)。
直接的數(shù)據(jù)讀取性能支撐有限，一般會(huì)設(shè)置分布式緩存或者本地緩存中間存儲(chǔ)做熱點(diǎn)數(shù)據(jù)響應(yīng)。
2、Mysql 查詢緩存對于相同查詢語句及相同查詢條件的，Mysql 會(huì)使用首次緩存的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)。
同樣的機(jī)制延伸到目前廣泛使用的 Mybatis、Hibernate ORM 框架等。
3、BufferKafka Buffer、Netty Buffer 等。
提供發(fā)送及接收緩沖區(qū)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送及接收處理不再局限于實(shí)時(shí)?？梢酝ㄟ^設(shè)定積攢一定的量后再去處理，并且或支持 Buffer 內(nèi)容操作。
Mysql InnoDB 的 change buffer。
InnoDB 可以使用它的 change buffer（change buffer 的主要目的是將對二級索引的數(shù)據(jù)操作緩存下來，以此減少二級索引的隨機(jī)IO，并達(dá)到操作合并的效果）來批量寫二級索引記錄。
... ...三、內(nèi)存分配內(nèi)存分配觸及底層資源申請及使用，屬于內(nèi)存管理范疇內(nèi)的優(yōu)化。
內(nèi)存分配方面的優(yōu)化主要涉及內(nèi)存分配次數(shù)及內(nèi)存使用率等因素考量。
1、redis SDSSDS 即 Simple Dynamic String， Redis 自定的字符串存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
Redis 在SDS內(nèi)存配置策略上采用了【空間預(yù)分配】 + 【惰性刪除】相結(jié)合的策略。
空間預(yù)分配：
在一次 SDS 字符擴(kuò)展操作中，擴(kuò)展的空間大小會(huì)大于實(shí)際需要的空間大小。
預(yù)分配空間的大小基于以下規(guī)則計(jì)算：
SDS len<1M：分配len長度空間作為預(yù)分配空間；
SDS len>=1M：分配1M空間作為預(yù)分配空間；
惰性刪除：
調(diào)整刪除 SDS 中部分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，不會(huì)立刻執(zhí)行內(nèi)存重分配，而是會(huì)保留空出來內(nèi)存，并更新內(nèi)部 free 屬性。以備將來有字符擴(kuò)展需求，可以直接使用。
2、Netty 動(dòng)態(tài)緩沖區(qū)分配動(dòng)態(tài)緩沖區(qū)分配器，源碼說明：根據(jù)實(shí)時(shí)的反饋動(dòng)態(tài)的增加或者減少預(yù)需的緩沖區(qū)大小。
如果上一次分配的緩沖區(qū)被填滿了，則調(diào)高下一次分配的緩沖區(qū)大小。
如果連續(xù)兩次實(shí)際使用的容量低于分配的緩沖區(qū)大小特定比例，則減小下一次分配的緩沖區(qū)大小。
其它情景，保持分配大小不變。
Netty 的這種“智能化”處理，可以說是相當(dāng)有用的：
首先，實(shí)際的應(yīng)用場景千差萬別，同一場景下不同時(shí)刻的緩沖區(qū)需求也是實(shí)時(shí)變化（一句話可以是一個(gè)字，也可能是1000個(gè)字），這就需要 Netty 動(dòng)態(tài)調(diào)整緩沖分配大小以適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)場景，時(shí)刻場景。
其次，過大的不必要的內(nèi)存分配，會(huì)導(dǎo)致 Buffer 處理性能下降；過小的內(nèi)存分配，則會(huì)導(dǎo)致頻繁的分配釋放。這都是一個(gè)優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)框架不應(yīng)該有的。
最后，動(dòng)態(tài)的調(diào)整最直接的好處就是內(nèi)存的的高效使用，一定程度上做到了按需分配。
3、Memcached Slab Allocator基于 Slab Allocator 內(nèi)存分配機(jī)制。一個(gè) slab 包含很多 page，一個(gè) page 包含很多 chunk。
