阿里P7架構師談：資料庫、JVM、快取、SQL等效能調優方法和原則
效能優化基本是BAT等一線網際網路公司程式員必備的技能，以下為大家完整揭曉效能完整的優化方案和方法：包含web網站調優、資料庫、JVM調優、架構調優等方案。
第一：Web網站調優
1、儘可能減少HTTP請求：圖片合併 （css sprites），Js指令碼檔案合併、css檔案合併。
2、減少DNS查詢
3、將css放在頁面最上面，將js放在頁面最下面
4、壓縮js和css
減少檔案體積，去除不必要的空白符、格式符、註釋（即對程式碼進行格式化）
5、把js和css提取出來放在外部檔案中
這一條要靈活運用，把js和css提取出來放在外部檔案的優點是：減少html體積，提高了js和css的複用性，提高日後的可維護性
缺點：增加了http請求，不過這一點可以通過快取來解決。
什麼情況下將js和css寫在頁面內呢，可以分為幾種情況：js和css程式碼比較少；這個頁面不怎麼會訪問
6、避免重定向
重定向就是使用者請求的頁面被轉移到了別的地方，瀏覽器向服務請請求一個頁面，伺服器告訴瀏覽器請求的頁面已經被轉移到另外一個頁面，並告知另一個頁面地址，瀏覽器就再發送請求到重定向的地址。這樣會增加伺服器和瀏覽器之間的往返次數，影響網站效能。
重定向狀態碼有：301永久重定向 302臨時重定向。304 not modified 並不是真的重定向，它是用來告訴瀏覽器get請求的檔案在快取中，避免重新下載。
7、移除重複指令碼
9、使用ajax快取
ajax的get和post方法：
只要是瀏覽器的get請求，瀏覽器都會使用快取，對於同一地址的請求，伺服器會發送304狀態碼到瀏覽器，瀏覽器就會使用快取中的資料
post的請求每次都會被執行，瀏覽器不會快取
10、使用Gzip壓縮
11、使用CDN(內容分發網路)
第二：資料庫調優
資料庫的調優，總的來說分為以下三部分：
1.SQL調優：主要集中在索引、減少跨表與大資料join查詢等。
2.資料庫端架構設計優化：
通過讀寫分離調整對資料庫的寫操作，通過垂直拆分以及水平拆分(分庫分表)來解決資料庫端連線池瓶頸等問題。
3.連線池調優
可以通過熟悉連線池的原理，以及具體的連線池監控資料，來不斷調試出最終的連線池引數。
第三：通過快取減少後端壓力
目前分散式快取已經比較成熟，常見的有redis、memcached以及開源的淘寶分散式tair等。
選型考慮
如果資料量小，並且不會頻繁地增長又清空（這會導致頻繁地垃圾回收），那麼可以選擇本地快取。具體的話，如果需要一些策略的支援（比如快取滿的逐出策略），可以考慮Ehcache；如不需要，可以考慮HashMap；如需要考慮多執行緒併發的場景，可以考慮ConcurentHashMap。
快取是否會滿，快取滿了怎麼辦？
對於一個快取服務，理論上來說，隨著快取資料的日益增多，在容量有限的情況下，快取肯定有一天會滿的。如何應對？
① 給快取服務，選擇合適的快取逐出演算法，比如最常見的LRU。
② 針對當前設定的容量，設定適當的警戒值，比如10G的快取，當快取資料達到8G的時候，就開始發出報警，提前排查問題或者擴容。
③ 給一些沒有必要長期儲存的key，儘量設定過期時間。
第四：資料請求改造為非同步
使用場景
使用者並不關心或者使用者不需要立即拿到這些事情的處理結果，這種情況就比較適合用非同步的方式處理，這裡的原則就是能非同步就非同步。
常見做法
一種做法，是額外開闢執行緒，這裡可以採用額外開闢一個執行緒或者使用執行緒池的做法，在IO執行緒（處理請求響應）之外的執行緒來處理相應的任務，在IO執行緒中讓response先返回。
如果非同步執行緒處理的任務設計的資料量非常巨大，那麼可以引入阻塞佇列BlockingQueue作進一步的優化。具體做法是讓一批非同步執行緒不斷地往阻塞佇列裡扔資料，然後額外起一個處理執行緒，迴圈批量從佇列裡拿預設大小的一批資料，來進行批處理（比如發一個批量的遠端服務請求），這樣進一步提高了效能。
另一種做法，是使用訊息佇列（MQ）中介軟體服務，MQ天生就是非同步的。
第五：JVM調優
什麼時候調？
通過監控系統對一些機器關鍵指標（gc time、gc count、各個分代的記憶體大小變化、機器的Load值與CPU使用率、JVM的執行緒數等）的監控報警，也可以看gc log和jstat等命令的輸出，再結合線上JVM程序服務的一些關鍵介面的效能資料和請求體驗，基本上就能定位出當前的JVM是否有問題，以及是否需要調優。
調優工具：
Jconsole，jProfile，VisualVM
Jconsole :jdk自帶，功能簡單，但是可以在系統有一定負荷的情況下使用。對垃圾回收演算法有很詳細的跟蹤。詳細說明參考這裡
JProfiler：商業軟體，需要付費。功能強大。詳細說明參考這裡
VisualVM：JDK自帶，功能強大，與JProfiler類似。推薦。
如何調優？
觀察記憶體釋放情況、集合類檢查、物件樹
上面這些調優工具都提供了強大的功能，但是總的來說一般分為以下幾類功能
堆資訊檢視
可檢視堆空間大小分配（年輕代、年老代、持久代分配）
提供即時的垃圾回收功能
垃圾監控（長時間監控回收情況）
檢視堆內類、物件資訊檢視：數量、型別等
物件引用情況檢視
有了堆資訊檢視方面的功能，我們一般可以順利解決以下問題：
--年老代年輕代大小劃分是否合理
--記憶體洩漏
--垃圾回收演算法設定是否合理
執行緒監控
執行緒資訊監控：系統執行緒數量。
執行緒狀態監控：各個執行緒都處在什麼樣的狀態下
Dump執行緒詳細資訊：檢視執行緒內部執行情況
死鎖檢查
熱點分析
CPU熱點：檢查系統哪些方法佔用的大量CPU時間
記憶體熱點：檢查哪些物件在系統中數量最大（一定時間記憶體活物件和銷燬物件一起統計）
這兩個東西對於系統優化很有幫助。我們可以根據找到的熱點，有針對性的進行系統的瓶頸查詢和進行系統優化，而不是漫無目的的進行所有程式碼的優化。
快照
快照是系統執行到某一時刻的一個定格。在我們進行調優的時候，不可能用眼睛去跟蹤所有系統變化，依賴快照功能，我們就可以進行系統兩個不同執行時刻，物件（或類、執行緒等）的不同，以便快速找到問題
舉例說，我要檢查系統進行垃圾回收以後，是否還有該收回的物件被遺漏下來的了。那麼，我可以在進行垃圾回收前後，分別進行一次堆情況的快照，然後對比兩次快照的物件情況。
記憶體洩漏檢查
記憶體洩漏是比較常見的問題，而且解決方法也比較通用，這裡可以重點說一下，而執行緒、熱點方面的問題則是具體問題具體分析了。
記憶體洩漏一般可以理解為系統資源（各方面的資源，堆、棧、執行緒等）在錯誤使用的情況下，導致使用完畢的資源無法回收（或沒有回收），從而導致新的資源分配請求無法完成，引起系統錯誤。
記憶體洩漏對系統危害比較大，因為他可以直接導致系統的崩潰。
效能調優總結：
大型網站的效能瓶頸大部分瓶頸都在資料庫端，所以效能調優總是沿著如何減少對後端的壓力來操作，資料庫端的瓶頸經常會造成應用端的雪崩(比如：sql查詢過長，長事務)等，所以需要及時解決後端效能。
1.通過讀寫分離、垂直拆分、水平拆分降低對資料庫後端的壓力。
2.通過優化sql語句，索引等，縮短對sql的查詢時間。
2.通過快取以及CDN來解決對圖片、檔案等的讀操作，避免對資料庫產生壓力。
3.通過對web端的優化，js、css等壓縮，提高大檔案讀取時間，儘量依賴CDN。
4.還有一個重點就是監控：對JVM、執行緒、sql查詢時間等健康指標就行及時監控，通過監控及時發現瓶頸，及時優化。