Java性能优化——操做系统性能监控
1.CPU使用率
总述
CPU使用率能够分为用户态CPU使用率和系统态CPU使用率。
用户态CPU使用率：应用程序代码所执行的时间占CPU总执行时间的百分比。
系统态CPU使用率：应用程序调用操做系统代码所执行的时间占CPU总时间的百分比。若是较高，说明有共享资源的竞争或者大量IO交互操做。 减小系统态CPU使用率，将CPU更多的执行时间分配到应用程序自己，能够提升应用性能。
PS：要提高性能，除了CPU使用率，还要监控单位时间内执行的指令数、每条执行所需的周期等，防止等待状态也被当成了高效执行。java
Windows监控CPU使用率
使用任务管理器进行监控。
左上角是CPU使用率总和，右上角是每一个CPU的使用率，绿色表明每一个CPU使用率，红色表明每一个CPU的系统态使用率，先后二者的差表明用户态使用率。算法
2.CPU调度程序运行队列
总述
CPU调度程序运行队列就是那些已经准备好运行、正在等待可用CPU来执行他们的线程。
虚拟处理器个数= Runtime.getRuntime().availableProcessors()
当队列长度达到虚拟处理器个数的3-4倍时，就须要注意或者进行优化了。
对于上述状况有两种解决措施：缓存
- 增长CPU
- 对应用程序的算法进行优化来改进CPU使用率。如减小垃圾回收的频率，或者换一个能完成任务可是所需CPU指令更少的算法。
Windows监控CPU调度程序队列
采用性能监视器来处理
用图形中显示的数值（0-100）除以比例10.0就是队列的长度。性能优化
3.内存使用率
总述
除了CPU，内存相关属性也会影响性能。如页面调度或页面交换、加锁、线程切换
页面交换：当执行应用程序所须要的内存超过可用物理内存时，就会发生页面交换。具体步骤为将应用程序中最少运行的部分腾出来，置换到磁盘上。若是要访问这部分程序，就须要再将它从磁盘置换到内存。这个步骤很是影响性能。网络
Windows监控内存利用率
命令typeperf –si 5 "\Memory\Available Mbytes" "\Memory\Pages/sec"（其中-si 5表示每隔5秒打印一次） 第一列为时间戳，第二列为可用内存，第三列为每秒页面调度
若是有页面调度，那么可能系统在进行页面交换。若是有页面调度，但内存充足而且系统没有页面交换的时候，说明有应用正在启动。数据结构
4.网络I/O使用率
### 总述 分布式java应用的性能和扩展性受到网络带宽和网络I/O性能的影响。若是发送到系统的网络请求太多，系统会排队处理，并致使阻塞，这样会产生延迟。框架
Windows监控网络I/O使用率
在任务管理器中 socket
对网络I/O性能改进的建议
- 控制并减小请求响应
- 使用NIO。使用非阻塞socket，减小请求、响应的线程，每次读取请求信息的时候都尽可能多的读，每次写响应信息的时候都尽可能多的写，充分利用网络I/O。
- 使用NIO的时候不推荐使用jdk的原生nio，难写，容易出错，推荐使用成熟的nio框架。
5.磁盘I/O使用率
总述
磁盘I/O性能提高的策略：分布式
- 更快的存储设备
- 文件系统扩展到多个磁盘
- 操做系统调优，使得能够缓存大量的文件系统数据结构
减小磁盘I/O的同时也就减小了应用和系统打交道的次数，也就减小了系统态CPU使用率，也就提高了性能。一般使用办法就是利用缓存来处理IO，从而提高性能。性能