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Java并发编程的艺术(十三)——锁优化

版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/qq_34173549/article/details/80289271 自旋锁 背景：互斥同步对性能最大的影响是阻塞，挂起和恢复线程都需要转入内核态中完成；并且通常情况下，共享数据的锁定状态只持续很短的一段时间，为了这很短的一段时间进行上下文切换并不值得。 原理：当一条线程需要请求一把已经被占用的锁时，并不会进入阻塞状态，而是继续持有CPU执行权等待一段时间，该过程称为『自旋』。 优点：由于自旋等待锁的过程线程并不会引起上下文切换，因此比较高效； 缺点：自旋等待过程线程一直占用CPU执行权但不处理任何任务，因此若该过程过长，那就会造成CPU资源的浪费。 自适应自旋：自适应自旋可以根据以往自旋等待时间的经验，计算出一个较为合理的本次自旋等待时间。 锁清除 编译器会清除一些使用了同步，但同步块中没有涉及共享数据的锁，从而减少多余的同步。 锁粗化 若有一系列操作，反复地对同一把锁进行上锁和解锁操作，编译器会扩大这部分代码的同步块的边界，从而只使用一次上锁和解锁操作。 轻量级锁 本质：使用CAS取代互斥同步。 背景：『轻量级锁』是相对于『重量级锁』而言的，而重量级锁就是传统的锁。 轻量级锁与重量级锁的比较： 重量级锁是一种悲观锁，它认为总是有多条线程要竞争锁，所以它每次处理共享数据时，不管当前系统中是否真的有线程在竞争锁，它都会使用互斥同步来保证线程的安全； 而轻量级锁是一种乐观锁，它认为锁存在竞争的概率比较小，所以它不使用互斥同步，而是使用CAS操作来获得锁，这样能减少互斥同步所使用的『互斥量』带来的性能开销。 实现原理： 对象头称为『Mark Word』，虚拟机为了节约对象的存储空间，对象处于不同的状态下，Mark Word中存储的信息也所有不同。 Mark Word中有个标志位用来表示当前对象所处的状态。 当线程请求锁时，若该锁对象的Mark Word中标志位为01（未锁定状态），则在该线程的栈帧中创建一块名为『锁记录』的空间，然后将锁对象的Mark Word拷贝至该空间；最后通过CAS操作将锁对象的Mark Word指向该锁记录； 若CAS操作成功，则轻量级锁的上锁过程成功； 若CAS操作失败，再判断当前线程是否已经持有了该轻量级锁；若已经持有，则直接进入同步块；若尚未持有，则表示该锁已经被其他线程占用，此时轻量级锁就要膨胀成重量级锁。 前提：轻量级锁比重量级锁性能更高的前提是，在轻量级锁被占用的整个同步周期内，不存在其他线程的竞争。若在该过程中一旦有其他线程竞争，那么就会膨胀成重量级锁，从而除了使用互斥量以外，还额外发生了CAS操作，因此更慢！ 偏向锁 作用：偏向锁是为了消除无竞争情况下的同步原语，进一步提升程序性能。 与轻量级锁的区别：轻量级锁是在无竞争的情况下使用CAS操作来代替互斥量的使用，从而实现同步；而偏向锁是在无竞争的情况下完全取消同步。 与轻量级锁的相同点：它们都是乐观锁，都认为同步期间不会有其他线程竞争锁。 原理：当线程请求到锁对象后，将锁对象的状态标志位改为01，即偏向模式。然后使用CAS操作将线程的ID记录在锁对象的Mark Word中。以后该线程可以直接进入同步块，连CAS操作都不需要。但是，一旦有第二条线程需要竞争锁，那么偏向模式立即结束，进入轻量级锁的状态。 优点：偏向锁可以提高有同步但没有竞争的程序性能。但是如果锁对象时常被多条线程竞争，那偏向锁就是多余的。 偏向锁可以通过虚拟机的参数来控制它是否开启。
2018-05-12
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网站前端和后台性能优化26

开发灵巧的事件处理程序 Develop Smart Event Handlers tag：javascript 如果有太多的事件处理逻辑部署在DOM树的不同元素上，它们的频繁执行会拖慢页面的响应速度。而使用事件委托是一个好的解决方法。如果在一个Div中有10个按钮，与其在每个按钮上都放一个事件处理程序，步入只在Div上放一个事件处理程序。事件会冒泡上溯，这样你就会捕获这一事件，并找出是哪个按钮发起的它。 同样，你并不需要等待onload事件来启动一些操作DOM树的程序。你只需要保证你需要操作的元素可用就可以了。你不需要等待所有的图片下载完毕，你应当使用DOMContentLoaded事件来替代onload事件，当然，目前并不是所有浏览器都支持这一事件，你可以使用YUI Event组件，其中包含了一个onAvailable函数。 查看Julien Lecomte的"High Performance Ajax Applications"获取更多信息。
2018-01-30
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网站前端和后台性能优化22

避免404错误 No 404s tag：内容 一个获得没用的404响应的HTTP请求对于宝贵的HTTP请求资源来说是完全不必要的，而且这样还会减慢用户的体验。 有的网站提供了有帮助的404错误信息，比如"你是否在寻找……？"，这样虽然能提高用户体验，但同样浪费了服务端资源（比如数据库）。尤其不妙的是在请求一个外部的Javascript脚本文件失败时获得的一个404错误，因为这样不但会堵塞并行的下载，而且浏览器会尝试分析404响应的内容，来辨识它是否是有用的Javascript代码。
2018-01-30
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网站前端和后台性能优化11

避免重定向 (Avoid Redirects) tag:content 重定向结束于 301或302状态码。这里有一个301响应的HTTP头的例子： HTTP/1.1 301 Moved Permanently Location: http://example.com/newuri Content-Type: text/html 浏览器会自动把用户转向Location域中指明的Url地址。HTTP头里包含了重定向所需的所有信息。响应的主体一般是空的。301或者302响应都不会被实际缓存，除非添加额外的头部，比如 Expires或者Cache- Control指明了它应该被缓存。meta refresh标签和JavaScript也可以将用户重定向到不同的URL，但如果你必须执行重定向，最好的方法是使用标准的3XX HTTP状态代码，以便使后退按钮工作正常。 需要谨记的是，重定向降低了用户体验。在用户和HTML文档之间插入的重定向延误了页面的呈现和组件下载，因为它们都不可能在获得HTML文档之前开始。 一种最浪费性能的重定向频繁发生而网络开发者们却往往没有意识到，那就是当地址中应当有一个左斜线（/）却没有的时候。比如，访问http://astrology.yahoo.com/astrology会导致一个301效应并重定向到http://astrology.yahoo.com/astrology/（注意这里加了一个左斜线）。在Apache中，这可以使用mod_rewrite,或者在Apache事件处理中使用DirectorySlash指令来修补。 使用重定向的另一个常见场景是连接旧网站和新网站。还包括连接网站的不同部分，或者在不同情况下（比如依据浏览器的类型，用户的类型等）重定向用户。使用重定向来连接两个网站很简单而且需要很少的额外代码。虽然在这些情况下使用重定向减少了开发者的麻烦，但却降低了用户体验。如果两部分在同一个服务器上，可以使用Alias 和rewrite来替代重定向。如果域名变更引起了重定向，可以创建一个CNAME（一种可以创建一个别名使一个域名指向另一个的DNS记录）结合 Alias 或者mod_rewrite来替代重定向。
2018-01-28
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网站前端和后台性能优化12

移除重复的脚本 (Remove Duplicate Scripts) tag:javascript 在同一个页面中包含两个相同的脚本文件降低了性能。这并不如你想象的那么罕见。在对美国十大网站中的检查中，发现它们中的两个包含了重复的脚本。有两个主要因素增加了一个页面包含两个相同脚本的几率——团队的大小和脚本的数量。当脚本被重复包含时，由于增加了不必要的HTTP请求和JavaScript的执行，影响了性能。 不必要的HTTP请求在IE中存在，而Firefox终没有。在IE中，如果一个外部脚本被包含了两次而且没有被缓存，在页面加载的过程中会产生两次HTTP请求。即使脚本被缓存了，当用户重载页面时，多余的HTTP请求也会发生。 产生多余的HTTP请求的同时，多次执行脚本也会浪费时间。在Firefox和IE中，无论是否被缓存，脚本都会被重复执行。 避免脚本被意外加载两次的一个方法是在你的模板系统中执行一个脚本管理模块。通常的方式是在HTML页面中使用SCRIPT标签来添加一个脚本： HP 中，可以选择创建一个叫做insertScript的方法： <?php insertScript("menu.js") ?> 这个函数不仅仅能防止脚本被重复加载多次，还可以解决脚本的其他问题，比如独立性检测以及为脚本添加版本号码以应对far future Expires头部。
2018-01-28
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网站前端和后台性能优化19

减小DOM元素的数量 (Reduce the Number of DOM Elements) tag:content 复杂的页面意味着更多的字节需要被下载而且也意味着在JavaScript中遍历DOM更慢。比如你在页面中添加一个事件，让它在500或者 5000个DOM元素中循环，它们的效率是不同的。 更多的DOM元素表明有些标签需要被改良而并不一定需要移除实际内容。你是否为了布局而使用繁琐 的网一样的表格？你是否只是为了弥补一些布局的问题而使用了更多的div标签？也许还有更好和更符合语义的标签可以使用。 YUI CSS utilities可以很好的帮助进行布局:grid.css 可以帮助你进行所有的布局，front.css 和 reset.css 可以帮助你去除浏览器默认的格式。这是你开始重新审视你的标签的机会，比如只在语义符合时使用div标签，而不是用它来另起一行。 DOM 元素的数量很好检测，只要在Firebug的控制台里输入： document.getElementsByTagName_r('*').length 那么多少DOM元素算多呢？查看下类似的使用较好的标签的页面。比如Yahoo! Home Page是一个很丰富的页面但只有700以下的DOM元素（HTML 标签）。
2018-01-28
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网站前端和后台性能优化17

后加载组件 (Post-load Components) tag:content 你可以仔细端详下你的页面然后自问：“什么是在页面初始化时必须的？”那么其余的内容和组件可以放在后面。 JavaScript是理想的用来分割onload事件之前和之后的选择。例如你有执行拖放、下拉和动画的JavaScript代码和菜单，它们可以稍后加载，因为用户在初始呈现之后才会在页面上拖动元素。其他的可以被后加载的地方包括隐藏的内容（当用户做某项操作才会展现的内容）和被折叠的图片。 可以帮助你的工具有： YUI Image Loader能帮助你延缓加载折叠的图片，而且YUI Get utility 能够很简单的包装运行中的JS和CSS。比如，打开Firebug的网络选项卡去查看Yahoo! Home Page。 当性能指标和其它网站开发的好的实践一致时是不错的。渐进增强的观念告诉我们当支持JavaScript时，会提高用户体验，但你必须确保在没有JavaScript时页面也能工作。所以当你确保页面工作正常时，你会通过延后加载的那些更花哨的脚本比如拖放和动画，来增强你的页面。
2018-01-28
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网站前端和后台性能优化15

更早的刷新缓冲区 (Flush the Buffer Early) tag:server 当用户请求一个页面，服务端会花费200至500毫秒的时间组合HTML页面。在这期间，浏览器会静静等待数据到来。PHP中有flush（）函数，它允许你向浏览器发送部分就绪的HTML响应，这样浏览器可以在服务器处理余下的HTML页面时去获取组件。这样的好处主要在忙碌的后台和轻松的前台间可以看到。 在HEAD后面是放置刷新操作的好地方，因为头部的HTML代码更容易产生，而且可以让你放置任何CSS和JavaScript文件，以便浏览器在后台工作依然进行时并行开始获取组件。 例子： ... <?php flush(); ?> ... Yahoo! search先行研究并且进行了真人测试证明了使用这项技术的好处。
2018-01-28
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网站前端和后台性能优化8

使用外部的JavaScript和CSS (Make JavaScript and CSS External) tag:javascript,css 很多性能规则都是解决怎样处理独立的组件的问题的。但是，考虑这些之前，你应该先考虑一个更基本的问题：JavaScript和CSS应该被放于外部的文件，还是内联在页面里？ 在实际应用中使用外部的文件往往产生更快的页面，因为浏览器会缓存JavaScript和CSS文件。而内联在页面里的JavaScript和CSS会在每次请求页面时下载。这会减少所需的HTTP请求数，但增大HTML文档的体积。而另一方面，如果放在外部文件里的JavaScript和CSS被浏览器缓存，则既不用增加HTTP请求的数量，HTML文档的体积也会减少。 关键的问题是，外部的JavaScript和CSS的组件被缓存的频率和HTML文档被请求的次数相关。虽然很难去量化，但可以被用很多指标衡量。如果你的网站的用户在每个会话中浏览了很多网页而且很多页面重用了相同的JavaSctipt和样式表，缓存外部文件是有很大潜在的好处的。 很多网站都符合这样的指标。对于这些网站来说，最好的解决方案是把JavaScript和CSS发布为单独的文件。唯一的例外，对于主页，内联的文件更好一些，例如 Yahoo!'s front page 和 My Yahoo!。主页在每个会话中只有很少浏览（也许只有一次），你会发现内联的 JavaScript和CSS会让终端用户的响应更快。 对于有很多页面浏览量的首页来说，有很多能平衡内联文件所提供的HTTP请求减少的效果与外部文件缓存获得的好处的技巧。一种这样的技巧就是把JavaScript和CSS内联在说夜里，但在页面完成加载时动态下载外部文件。随后的页面会调用浏览器中已经缓存的外部文件。
2018-01-27

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时间: 2025-12-17 大小: 5MB 下载: 1次
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