CPU： 有的應用需要大量計算，他們會長時間、不間斷地佔用CPU資源，導致其他資源無法爭奪到CPU而響應緩慢，從而帶來系統性能問題。例如：代碼遞歸導致的無限循環，正則表達式引起的回溯，JVM 頻繁的 FULL GC，以及多線程編程造成的大量上下文切換等，這些都有可能導致 CPU 資源繁忙。
內存： Java 程序一般通過 JVM 對內存進行分配管理，主要是用 JVM 中的堆內存來儲存 Java 創建的對象。系統堆內存的讀寫速度非常快，所以基本不存在讀寫性能瓶頸。但是由於內存成本要比磁盤高，相比磁盤，內存的儲存空間又非常有限。所以當內存空間被佔滿，對象無法回收時，就會導致內存溢出、內存泄露等問題。
磁盤 I/O： 磁盤相比內存來說，儲存空間要大很多，但磁盤 I/O 讀寫的速度要比內存慢，雖然目前引入的 SSD 固態硬盤 已經有所優化，但仍然無法與內存的讀寫速度相提並論。
網絡： 網絡對於系統性能來說，也起着至關重要的作用。如果你購買過雲服務，一點經歷過，選擇網絡帶寬大小這一環節。帶寬過低的話，對於傳輸數據比較大，或者是併發量比較大的系統，網絡就很容易成爲性能瓶頸。
異常： Java 應用中，拋出異常需要構建異常棧，對異常進行捕獲和處理，這個過程非常消耗系統性能。如果在高併發的情況下引發異常，持續地進行異常處理，那麼系統的性能就會非常明顯地收到影響。
數據庫： 大部分系統都會用到數據庫，而數據庫的操作往往是涉及到磁盤 I/O 的讀寫。大量的數據庫讀寫操作，會導致磁盤 I/O 性能瓶頸，進而導致數據庫操作的延遲性。對於有大量數據庫讀寫操作的系統來說，數據庫的性能優化是整個系統的核心。
鎖競爭： 在併發編程中，我們經常會需要多個線程，共享讀寫操作同一個資源，這個時候爲了保持數據的原子性。(即保證這個共享資源在一個線程寫的時候，不被另一個線程修改)，我們就會用到鎖。鎖的使用可能會帶來上下文切換，從而給系統帶來性能開銷。JDK1.6 之後，Java 爲了降低鎖競爭帶來的上下文切換，對 JVM 內部鎖已經做了多次優化，例如，新增了偏向鎖、自旋鎖、輕量級鎖、鎖粗化、鎖消除等。而如何合理地使用鎖資源，優化鎖資源，就需要你瞭解更多的操作系統知識、Java 多線程編程基礎，積累項目經驗，並結合實際場景去處理相關問題。
衡量一般系統的性能
響應時間
響應時間是衡量系統性能的最重要指標之一，響應時間越短，性能越好，一般一個接口的響應是在毫秒級。在系統中，我們可以把響應時間自下而上分爲以下幾種：
數據庫響應時間：數據庫操作所消耗的時間，往往是整個請求鏈中最耗時的；
服務端響應時間：服務端包括 Nginx 分發的請求所消耗的時間以及服務端程序執行所消耗的時間；
網絡響應時間：這是網絡傳輸時間，網絡硬件需要對傳輸的請求進行解析等操作消耗的時間。
客戶端響應時間：對於普通的 Web、App 客戶端來說，消耗時間是可以忽略不計的，但如果你的客戶端嵌入了大量的邏輯處理，消耗的時間就可能變長，從而成爲系統的瓶頸。
吞吐量
在測試中，我們往往會比較注重系統接口的 TPS(每秒事務處理量)，因爲 TPS 體現了接口的性能，TPS 越大，性能越好。在系統中，我們也可以把吞吐量自上而下地分爲兩種：磁盤吞吐量和網絡吞吐量。
我們先來看 磁盤吞吐量，磁盤性能有兩個關鍵衡量指標。
一種是 IOPS(Input/Output Per Second)，即每秒的輸入輸出量(或讀寫次數)，這種是指單位時間內系統能處理的 I/O 請求數量，I/O 請求通常爲讀或寫數據操作請求，關注的是隨機性能讀寫。適應於隨機讀寫頻繁的應用，如小文件儲存(圖片)、OLTP 數據庫、郵件服務器。
另一種是數據吞吐量，這種是指單位時間內可以成功傳輸的數據量。對於大量順序讀寫頻繁的應用，傳輸大量數據。例如，電視臺的視頻編輯、視頻點播VOD(Video On Demand)，數據吞吐量則是關鍵衡量指標。
接下來看網絡吞吐量， 這個是指網絡傳輸時沒有幀丟失的情況下，設備能夠接受的最大數據速率。網絡吞吐量不僅僅跟帶寬有關係，還跟 CPU 的處理能力、網卡、防火牆、外部接口以及 I/O 等緊密關聯。而吞吐量的大小主要由網卡的處理能力、內部程序算法以及貸款大小決定。
計算機資源分配使用率
通常由 CPU 佔用率、內存使用率、磁盤 I/O、網絡 I/O 來表示資源使用率。這幾個參數好比一個木桶，如果其中任何一塊木板出現短板，任何一項分配不合理，對整個系統性能的影響都是毀滅性的。
負載承受能力
當系統壓力上升時，你可以觀察，系統響應時間的上升曲線是否平緩。這項指標能直觀地反饋給你，系統所能承受的負載壓力極限。例如，當你對系統進行壓測時，系統的響應時間會隨着系統併發數的增加而延長，直到系統無法處理這麼多請求，拋出大量錯誤時，就到了極限。
總結
通過今天的學習，我們知道性能調優可以是系統穩定，用戶體驗更佳，甚至在比較大的系統中，還能幫公司節約資源。
但是在項目的開始階段，我們沒有必要過早地介入性能優化，只需在編碼的時候保證其優秀、高效，以及良好的程序設計。
在完成項目後，我們就可以進行系統測試了，我們可以將以下性能指標，作爲性能調優的標準，響應時間、吞吐量、計算機資源分配使用率、負載承受能力。
回顧我自己的項目經驗，有電商系統、支付系統以及遊戲充值計費系統，用戶級都是千萬級別，且要承受各種大型搶購活動，所以我對系統的性能要求非常苛刻。除了通過觀察以上指標來確定系統性能的好壞，還需要在更新迭代中，充分保障系統的穩定性
這裏，給你延伸一個方法，就是將迭代之前版本的系統性能指標作爲參考標準，通過自動化性能測試，校驗迭代發版之後的系統性能是否出現異常，這裏就不僅僅是比較吞吐量、響應時間、負載能力等直接指標了，還需要比較系統資源的 CPU 佔用率、內存使用率、磁盤I/O、網絡 I/O 等幾項間接指標的變化。
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