Förstå prestandaflaskhalsar

Optimera kod i Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

Vad är prestandaflaskhalsar?

De är begränsningar som minskar applikationens hastighet och effektivitet.

Tänk dig att hälla vatten genom en tratt – den smalaste delen styr flödet!

Vatten som rinner genom en tratt

Typer av flaskhalsar

CPU-bundna flaskhalsar

Komplexa beräkningar
Ineffektiva algoritmer

I/O-bundna flaskhalsar

Databasoperationer
Nätverksanrop
Filoperationer

Minnesbundna flaskhalsar (behandlas i senare lektioner)

Mäta prestanda med System.nanoTime()

System.nanoTime() – tidmätning med hög precision
- Mäter förfluten tid
- Returnerar nanosekunder (1 miljard = 1 sekund) som ett long-tal
Till skillnad från System.currentTimeMillis() mäts väggklocktid

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

Använda 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();

Använda 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() är en O(n)-operation

Bästa praxis för prestandamätning

Kör flera mätningar

Kör flera mätningar

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

Bästa praxis för prestandamätning

Kör flera mätningar
Jämför relativ prestanda

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

Operation A is 4x slower

Nu kör vi en övning!

Optimera kod i Java