程序優化的5個方向

程序優化的5個方向

80/20法則：程序執行中，80%的時間消耗在20%的代碼上。
優化前，咱們首先得找到這20%的關鍵路徑；
各類語言都有專門的工具來找到這20%的關鍵路徑，好比C++常常用到的gprof；

參考《C++的性能優化實踐》

在關鍵路徑上對耗時的計算進行優化；
主要的優化方向爲：
減小重複計算、預先計算、延後計算、下降計算代價、不計算；

減小重複計算

典型的例子如緩存，將以前相同的計算（查數據庫，讀寫文件）存下來，等待下一次繼續使用；
適用場景：計算結果有有效期，過段時間後須要再次計算；

預先計算

對於關鍵路徑中比較耗時的計算，預先計算出來，節省每次計算的成本；

• 預先計算出對照表
  關鍵路徑中須要用到的映射關係對照表，將對照表預先計算，在關鍵路徑中直接取用；

• 將計算提早到初始化期間
  好比，內存分配耗時，將其提早到初始化的時間分配，創建內存池；

• 將計算提早到編譯期間
  好比：使用常量表達式，在編譯期間將最終值計算出來，節省這部分的運行時開銷；
  相關技術：模版元編程；

適用場景：計算出來的值一直有效，無需再次計算；

延遲計算

將計算耗時延遲到後期，這樣，對於異常狀況或其它分支狀況，在中途就轉換，不用再計算；

• 有較多分支條件
  將最耗時的計算延後，這樣，可能不少場景在中途就轉到其它分支上，不用計算；

• 判斷條件中的技巧：a||b a&&b
  若是判斷條件比較耗時，將更耗時的放在後面計算；這樣，對於a||b,當a成立時，b就不用再計算了；延遲計算的好處在於可能能夠不用計算；

適用場景：分支條件場景；

下降計算代價

這是一般能想到的最直接的優化手段，如何可以直接下降計算的代價；
- 內存申請從堆上改成棧上
動態內存分配昂貴，將內存分配從堆上改成棧上；

• 下降靈活性，使用自定製版本的函數代替庫函數；

• 使用更低級的指令或語言改寫；
  在C++中嵌入彙編語言；
  使用SSE2等指令集；

• 使用更優的算法或數據結構；
  操做STL容器時，STL中的算法通常比本身手寫的算法要高效，儘可能使用STL的算法來替換咱們的手寫算法；
  參考：
  《STL區間成員函數及區間算法總結》
  《高效的使用STL》

適用場景：這類優化通常是以下降代碼可讀性爲代價的（STL的除外），用於優化的最後階段；

不計算

優化的終極方案，不計算；

• 業務發現
  用不到的業務邏輯，廢棄的業務邏輯，仍然存在關鍵路徑中的還在執行的；痛快的刪除它；

• 卻掉臨時對象開銷
  在咱們的代碼中，可能會有些臨時對象是不知不覺的，而消除臨時對象，將節省這部分開銷；
  參考：《消除臨時對象》

以上是單線程關鍵路徑的優化，接下來，咱們聊聊擴展到多核，在多線程上的優化；

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Posted by: 大CC | 06AUG,2015
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