Розуміння вузьких місць продуктивності

Оптимізація коду в Java

Pavlos Kosmetatos

Lead Engineer @Wealthyhood

Що таке вузькі місця продуктивності?

Це обмеження, що стримують швидкість і ефективність застосунку.

Уявіть лійку: найвужче місце визначає швидкість потоку!

Вода, що тече через лійку

Типи вузьких місць

Вузькі місця через CPU

Складні обчислення
Неефективні алгоритми

Вузькі місця через I/O

Операції з базою даних
Мережеві виклики
Операції з файлами

Вузькі місця через пам'ять (розглянемо пізніше)

Вимірювання продуктивності за допомогою System.nanoTime()

System.nanoTime() — високоточне вимірювання часу
- Вимірює тривалість
- Повертає наносекунди (1 мільярд = 1 секунда) як число long
На відміну від System.currentTimeMillis(), вимірює час настінного годинника

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

Використання System.nanoTime()

// Вимірювання продуктивності ArrayList.contains()
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) операція
long endTime = System.nanoTime();

Використання 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() має складність O(n)

Найкращі практики вимірювання продуктивності

Запускайте кілька вимірювань

Запускайте кілька вимірювань

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

Найкращі практики вимірювання продуктивності

Запускайте кілька вимірювань
Порівнюйте відносну продуктивність

// Припустимо, що avgTimeA і avgTimeB вже обчислені
System.out.println("Operation A is" + (avgTimeA / avgTimeB) + "x slower");

Operation A is 4x slower

Давайте потренуємось!

Оптимізація коду в Java