Hiểu các nút thắt hiệu năng

Tối ưu hóa mã trong Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

Nút thắt hiệu năng là gì?

Chúng là các ràng buộc giới hạn tốc độ và hiệu suất ứng dụng.

Hãy hình dung rót nước qua phễu — đoạn hẹp nhất quyết định tốc độ dòng chảy!

Nước chảy qua phễu

Các loại nút thắt

Nút thắt do CPU

Tính toán phức tạp
Thuật toán kém hiệu quả

Nút thắt do I/O

Tác vụ cơ sở dữ liệu
Gọi mạng
Tác vụ tệp

Nút thắt do bộ nhớ (sẽ học sau)

Đo hiệu năng với System.nanoTime()

System.nanoTime() - Đo thời gian độ chính xác cao
- Đo thời gian trôi qua
- Trả về nanosecond (1 tỷ = 1 giây) dạng số long
Khác System.currentTimeMillis(), đo thời gian đồng hồ thực

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

Dùng 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();

Dùng 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() là thao tác O(n)

Thực hành tốt khi đo hiệu năng

Chạy nhiều phép đo

Chạy nhiều phép đo

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

Thực hành tốt khi đo hiệu năng

Chạy nhiều phép đo
So sánh hiệu năng tương đối

// 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!

Tối ưu hóa mã trong Java