编者按：性能优化，简而言之，就是在不影响系统运行正确性的前提下，使之运行地更快，完成特定功能所需的时间更短。本文是性能优化系列文章的***篇，主要讲解性能优化的三个方面。

性能优化有三个层次：

◇系统层次

◇算法层次

◇代码层次

系统层次关注系统的控制流程和数据流程，优化主要考虑如何减少消息传递的个数;如何使系统的负载更加均衡;如何充分利用硬件的性能和设施;如何减少系统额外开销(比如上下文切换等)。

算法层次关注算法的选择(用更高效的算法替换现有算法，而不改变其接口);现有算法的优化(时间和空间的优化);并发和锁的优化(增加任务的并行性，减小锁的开销);数据结构的设计(比如lock-free的数据结构和算法)。

代码层次关注代码优化，主要是cache相关的优化(I-cache, D-cache相关的优化);代码执行顺序的调整;编译优化选项;语言相关的优化技巧等等。

性能优化需要相关的工具支持，这些工具包括编译器的支持;CPU的支持;以及集成到代码里面的测量工具等等。这些工具主要目的是测量代码的执行时间以及相关的cache miss, cache hit等数据，这些工具可以帮助开发者定位和分析问题。

性能优化和性能设计不同。性能设计贯穿于设计，编码，测试的整个环节，是产品生命周期的***个阶段;而性能优化，通常是在现有系统和代码基础上所做的改进，属于产品生命周期的后续几个阶段(假设产品有多个生命周期)。性能优化不是重新设计，性能优化是以现有的产品和代码为基础的，而不是推倒重来。性能优化的方法和技巧可以指导性能设计，但两者的方法和技巧不能等同。两者关注的对象不同。性能设计是从正向考虑问题：如何设计出高效，高性能的系统;而性能优化是从反向考虑问题：在出现性能问题时，如何定位和优化性能。性能设计考验的是开发者正向建设的能力，而性能优化考验的是开发者反向修复的能力。两者可以互补。

后续会就工具，架构，算法，代码，cache等方面展开讨论这个话题，敬请期待。

原文：性能优化的方法和技巧：概述

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