C++ 服务端 性能优化

编写正常运行的程序很容易，但一旦数据量大起来，对代码的性能就须要认真考虑了。对于服务器来讲，若是客户端一次访问，就须要话费几百毫秒，那么一旦每秒的访问次数多起来，后续的请求就会形成很明显的延迟。严重影响用户体验。最近作后端服务也遇到了一些须要优化的问题，数据量大了后，有明显延迟。 性能优化的前提是良好的构架设计：若是架构自己的设计就存在问题，在怎么优化也所能提高的空间也是很小。根据二八原则，大部分性能应该消耗在不多的地方，因此优化的关注点就在于那20%最耗时的代码块，解决了这个问题，总体性能就会有很大的提高。 代码层面的优化通常涉及到一下方面： ##1.并发模型的选择 对于不一样的功能须要用不一样的并发模型，适合单线程仍是多线程，以及线程池这些都会影响到性能，对于服务器，模块是io密集型仍是计算密集型。例如若是一次请求是须要作不少的计算，那么用线程池是合理的可以简化编程，可是若是一次请求主要时间是等待io，那么线程池是没法提高吞吐量的。 ##2.数据的存储 ###容器的选择 数据对象的存储方式取决于对数据的使用方式，就拿C++容器来讲，若是要存储物品信息，通常系统中更多的是根据物品id来获取物品信息，那么久须要用key-value来存取，但map是红黑树，unorder_map是哈希表，哈希表的查询时间是O（1），而对于map,插入、删除都是O（logN），最坏和平均都是。 ###存取方式 是存指针仍是存数据，这个须要根据具体问题，具体分析，尽可能高效。 ##3.算法 算法的存在就是为了高效的解决一些复杂问题，以减小时间或者空间复杂度。一个排序就有不少种选择，冒泡，选择，快排，堆排序，堆排序，归并等。通常来讲快排的总体效率比较高，那是针对于基本无序的序列，若是只是后来的元素无序，前面基本有序，这时候简单的使用快排就会形成下降性能。 ##4.代码质量 ###使用引用 在C++中尽可能采用引用传递或者指针传递，这样不会产生参数拷贝，若是传入参数是一个复杂的数据结构，就能明显的提高性能。同理获取数据时也要用引用。 ###减小反作用 例如C++是不进行边界检查的，对于map的获取value，若是该key不在map中，map会插入一个key，value为默认值

std::map<int,int> i_map;
    int value = i_map[123];

map是红黑树实现的，红黑树最终是一平衡树，这个插入操做会致使原来的树不平衡，内部就须要翻转达到平衡，这就会形成性能消耗。 ###同一变量的屡次获取：

std::vector<int> v_int;
...
for (int i = 0; i < v_int.size(); i++)

怎么写出高质量的C++代码，推荐一本书 《高质量C++／C编程指南》。 ###同步锁 服务器编程会涉及到多线程，一旦涉及多线程，多线程中不少涉及到竞争资源的非原子操做都须要进行加锁，加锁的方式有不少种有信号量，互斥器，条件变量，读写锁。绝大多数状况使用互斥器就能够足够实现大多数功能，并且相对于其余锁性能影响较小。但在使用mutex时也须要注意。

• 锁的范围：只在须要同步的操做先后加锁和解锁，避免形成其余线程的无效的等待，形成性能损失。
• 尽可能将操做划分，对于多种无先后依赖的临界资源，用多个互斥器。