Capire i colli di bottiglia delle prestazioni

Ottimizzazione del codice in Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

Cosa sono i colli di bottiglia delle prestazioni?

Sono vincoli che limitano velocità ed efficienza dell'applicazione.

Immagina di versare acqua in un imbuto: la parte più stretta determina il flusso!

Acqua che scorre attraverso un imbuto

Tipi di colli di bottiglia

CPU-bound

Calcoli complessi
Algoritmi inefficienti

I/O-bound

Operazioni su database
Chiamate di rete
Operazioni su file

Memory-bound (trattati più avanti)

Misurare le prestazioni con System.nanoTime()

System.nanoTime() - Misurazione del tempo ad alta precisione
- Misura il tempo trascorso
- Restituisce nanosecondi (1 miliardo = 1 secondo) come numero long
A differenza di System.currentTimeMillis(), misura il tempo di orologio di sistema

long startTime = System.nanoTime();
// Code to measure
long endTime = System.nanoTime();
long duration = endTime - startTime;

Usare System.nanoTime()

// Measuring ArrayList.contains() performance
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    numbers.add(i);
}


long startTime = System.nanoTime();
boolean found = numbers.contains(99999); // O(n) operation
long endTime = System.nanoTime();

Usare System.nanoTime()

long duration = endTime - startTime;
System.out.println("Time taken: " + duration + " ns");
// Convert to milliseconds
System.out.println("Time taken: " + duration / 1_000_000.0 + " ms");

Time taken: 1239000000 ns
Time taken: 1239ms

ArrayList.contains() è un'operazione O(n)

Best practice per misurare le prestazioni

Esegui più misurazioni

Esegui più misurazioni

long totalTime = 0;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    long start = System.nanoTime();
    findElementLinear(data, target);
    long iterationTime = System.nanoTime() - start;
    totalTime += iterationTime;
    System.out.println("Run " + (i+1) + ": " + iterationTime + " ns");
}
double averageTime = totalTime / 3.0;
System.out.println("Average: " + (long)averageTime + " ns");

Run 1: 3245678 ns
Run 2: 3198432 ns
Run 3: 3301234 ns
Average: 3248448 ns

Best practice per misurare le prestazioni

Esegui più misurazioni
Confronta le prestazioni relative

// Assume we have calculated avgTimeA and avgTimeB already
System.out.println("Operation A is" + (avgTimeA / avgTimeB) + "x slower");

Operation A is 4x slower

Ayo berlatih!

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