黑马程序员：Java面试题之数据库优化方面的经验

黑马程序员：Java面试题之数据库优化方面的经验（精选2篇）

篇1：黑马程序员：Java面试题之数据库优化方面的经验

C/S是Client/Server的缩写。服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、InFORMix或 SQL Server。客户端需要安装专用的客户端软件。

B/S是Brower/Server的缩写，客户机上只要安装一个浏览器(Browser)，如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器安装Oracle、Sybase、InFORMix或 SQL Server等数据库。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。

C/S 与 B/S 区别：

1.硬件环境不同:

C/S 一般建立在专用的网络上, 小范围里的网络环境, 局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务.B/S 建立在广域网之上的, 不必是专门的网络硬件环境,例与电话上网, 租用设备.信息自己管理.有比C/S更强的适应范围, 一般只要有操作系统和浏览器就行

2.对安全要求不同

C/S 一般面向相对固定的用户群, 对信息安全的控制能力很强.一般高度机密的信息系统采用C/S 结构适宜.可以通过B/S发布部分可公开信息.B/S 建立在广域网之上, 对安全的控制能力相对弱, 可能面向不可知的用户。

3.对程序架构不同

C/S 程序可以更加注重流程, 可以对权限多层次校验, 对系统运行速度可以较少考虑.B/S 对安全以及访问速度的多重的考虑, 建立在需要更加优化的基础之上.比C/S有更高的要求 B/S结构的程序架构是发展的趋势, 从MS的.Net系列的BizTalk 2000 Exchange

2000等, 全面支持网络的构件搭建的系统.SUN 和IBM推的JavaBean 构件技术等,使 B/S更加成熟.4.软件重用不同

C/S 程序可以不可避免的整体性考虑, 构件的重用性不如在B/S要求下的构件的重用性好.B/S 对的多重结构,要求构件相对独立的功能.能够相对较好的重用.就入买来的餐桌可以再利用,而不是做在墙上的石头桌子

5.系统维护不同

C/S 程序由于整体性, 必须整体考察, 处理出现的问题以及系统升级.升级难.可能是再做一个全新的系统

B/S 构件组成,方面构件个别的更换,实现系统的无缝升级.系统维护开销减到最小.用户从网上自己下载安装就可以实现升级.6.处理问题不同

C/S 程序可以处理用户面固定, 并且在相同区域, 安全要求高需求, 与操作系统相关.应该都是相同的系统

B/S 建立在广域网上, 面向不同的用户群, 分散地域, 这是C/S无法作到的.与操作系统平台关系最小.7.用户接口不同

C/S 多是建立的Window平台上,表现方法有限,对程序员普遍要求较高

B/S 建立在浏览器上, 有更加丰富和生动的表现方式与用户交流.并且大部分难度减低,减低开发成本.8.信息流不同

C/S 程序一般是典型的中央集权的机械式处理, 交互性相对低

B/S 信息流向可变化, B-B B-C B-G等信息、流向的变化, 更像交易中心。

篇2：黑马程序员：Java面试题之数据库优化方面的经验

关键词：Java,程序优化,数据,竞争检测

引言

在互联网平台建立方式中,要实现应用程序的跨平台要求,就要利用Java语言对编程进行解释,从而实现重要的应用手段。Java编程语言在使用形式上一直具有较高的使用率,随着Java应用范围的不断扩大,提升该程序的性能方式成为主要的研究领域,特别是对程序语言在错误发出形式上实施检测的优化方式。

1静态与动态优化

1.1 Java的即时编译优化

JIT技术的出现,提升了Java程序的性能,改变了人们对Java程序性能差的想法。在这种动态编译执行下,Java程序的优化工作主要体现在两方面。根据字节离线中的优化形式、JIT技术的优化运行,为了保护Java中字节码在平台中的无关性,就要对Java中产生的字节码空间进行优化。但为了保护Java字节间与平台产生的无关性,在有限空间表现形式上,就要提升性能速度。因为Java在动态语言上具有较大特性,所以说,Java程序的实现主要在JIT技术运行下进行优化的。因为JIT技术在编译策略中能够实现选择性编译,能够对部分代码实施动态性优化,根据整个程序之间的路径代码重新选择,然后实现动态性的权衡方式;能够实现反馈优化,利用插桩中的相关信息进行优化、指导,在函数内联、对代码进行布局、对指令进行调度等多种技术进行优化,从而保证JIT编译器的级别优化。

1.2 Java的静态编译优化

与及时编译相比,静态编译对时间没有较大影响,利用计算资源能够实现较大丰富性。所以在进行程序的分析与优化期间,就要对性能产生的效益进行优化。在比较高的性能计算应用中,与静态编译具有较大关系,在优化过程中,不仅能体现更大的展开空间,实现多种过程的分析程度,还能提升程序化的性能水平。对于Java静态编译器来说,它不支持动态性的载入方式,在优化期间能对所有对象进行。静态编译器在表现形式上具有多种优势[1]。静态编译器能生成可执行文件,方便程序的调试过程。特别是编译器在自身上出现错误时,利用JVM来调试更加困难。静态编译器产生的执行文件能对Java程序中相关的知识产权进行保护,特别是字节码容易被翻译。静态编辑器在运行之前,能对程序成分利用并优化,例如在开销比较大的过程中进行优化,由于JIT对编译时间比较敏感,所以最简单的优化方式要利用轻量级来进行。保证编译在开销、性能效益之间的平衡性,从而实现合理的优化形式。静态编译器在Java程序中启动的时间比较快。可执行文件占用的时间也比较小,由于JVM有很多功能模块,本身具有较大内存,所以在资源储存形式上,就要在嵌入式系统中实现较大的竞争优势。它能对Java程序中程序在分析以及检测上实现更大的安全性,能够体现静态编译器的扩展性和有效性。

2 Java的特性优化

2.1虚函数调用恢复

在Java程序语言中,抽象是它发展中的一种主要特性,它能对运行期间的对象产生的动态性进行调用并选择。虚函数的使用增加了程序编写的方便性,但增加了编译器在分析上的难度。虚函数能对同一类成员函数进行重载等。如果一个基类指针、引用在一个对象中继承时,就要调用继承类中的函数版本。对Java虚函数进行调用分析期间,首先,对虚函数中的调用信息进行识别,由于Java不能进行指针操作,所以就不能进行指针调用,在虚函数调用方式上就要利用间接性的虚函数进行调用。然后根据编译过程中存在的类型表分析对象的初始化状态。为了在分析中实现更大的准确性,就要在各个阶段中构建相关的层次关系,根据在编译过程中产生的类型表,找出具有的继承关系,并根据继承关系中的相关信息建立一个完整的数据结构进行保存[2]。在处理期间,调用点是虚函数发挥调用方式利用的,当一个初始化类型中没有一个子类,该函数在调用期间,就要很据保守解析策略进行分析。如果在这种类型表现形式上判断出该对象为实际类型,首先应根据对象确定出一定的初始化类型,然后根据相关函数进行调用。将已经调用的函数直接利用,并实施更新形式。

2.2 冗余同步删除

Java能够实现语言的多种线程支持方式,程序员能够利用Java中已经提供的同步结构、原语对共享的数据进行安全操作等形式。但由于线程环境比较复杂,程序员为了保证编程的方便性,就会利用保守机制来实现同步操作,从而增加了大量的冗余同步操作。所以在这种操作方式中,为了删除线程中冗余的同步现象,提高程序在运行期间的性能,就要利用优化技术来实现。首先,对逃逸进行分析,它主要对每个对象中产生的逃逸状态进行分析。对于线程级的逃逸对象来说,它只对线程级的对象进行同步操作,其他对象执行冗余操作。但尽管其他线程在操作中没有被编写,但也能存在冗余同步现象,所以在分析转化过程中,就会对程序中的被同步对象的逃逸状态进行分析。在逃逸分析中,在实现方式中主要体现在两方面。一种是过程内分析,它能对每个函数中的语句进行分析,并记录对象中存在的逃逸信息。它是单个过程的分析形式,在每个过程中生成一个连接图,然后对连接图中的节点属性进行分析,从而对每个节点中的逃逸信息进行分析。一种是过程间分析,它主要利用调用图对函数的调用关系进行识别,从而分析出各个对象中的存在的逃逸信息。

2.3 对象内联

面向对象特性提高了Java中的编程效率和程序的复用性。但一个完整的应用程序在分解方式上形成了多个小类,并降低程序在运行期间的性能。在运行期间,分配出的大小对象在相互引用中不仅增加了对象区域的访问形式,在内存分散形式上,相关的小对象也降低了在程序出现中的局部性[3]。对象内联方式的优化主要将相关的对相进行分配,然后在连续的内存空间中提高缓存的布局性,并利用相关地址计算出对象区域中访问次数。首先,利用程序中全局调用图,统计出对象域的基本属性,然后根据对象中的基本属性,识别出对象能够优化的保存区域,最后,对对象实现合并分配并进行相关区域的载入处理。在载入处理过程中,一般是利用载入折叠方式来实现的,需要对各个区域进行访问。当访问子对象区域期间,就要利用父对象中的首地址、偏移量进行计算,从而保证两个区域在载入、操作等形式上的合并以及操作等。

3 动态数据竞争检测

3.1 动态数据竞争检测技术

动态数据竞争检测是利用变量的获取、准确的消息,对访问、共享中发生的关系和信息在执行方式中实现路径中数据竞争错误。在检测策略中主要有三种方式。首先,对于锁集合检测技术来说,它主要将所有的共享内存消息进行锁定,当两个线程访问一个内存位置期间,在这种操作形式中并没有产生公共锁,在这种情况中说明两个访问事件存在的数据竞争是错误的。所以在这种访问期间,如果多个线程访问同一个共享位置,在访问期间就要获得同一个锁,尽管在多个线程上进行访问,也不会存在错误的数据竞争现象。为了减少检测存在的失误,就要对内存分为四个组成部分,设定内存访问位置集合、线程集合以及锁集合,根据每个、访问类型的不同进行读写操作。对于Happens-before的数据竞争检测,它主要在分布式系统中形成建立的,该工具在运行上主要体现在两方面,一种是对插桩代码中的相关指令、同步原语进行执行,一种是对全部的访问对象在原始数据信息中进行记录、维护,从而提高数据竞争的检测性能。

3.2 三层粒度的数据竞争检测

在Java中,对于模型对象来说创造了更大的严格性[4]。只能对引用对象中的数据进行修改,首先为对象创建一个线程,在开始创建中就只能对创建的线程进行访问,如果该对象被引用到其他线程对象上去,引用的对象就从局部现象变为全局现象。如果访问了全局对象,就会导致数据竞争错误,所以在这种方式中就要对全局对象进行访问并监控。三层检测粒度不仅能对相关的区域对象进行检测,还能对所有对象中的数据进行检测。当一个对象从局部转变全局对象期间,检测器在这些全局对象中就会建设一定关系,然后将相关节点作为监控对象,如果对象局部的,就不需要进行处理;如果对象已经被监视,检测器就会通过读取等操作对潜在的数据竞争错误进行检测,如果发生错误提示信息,就要更改已经读取的历史信息;如果对象没有被监控,检测器就要为对象的拥有者进行监控,如果已经被监控,就要进行读取操作。

3.3 实现

首先, 对向量时钟的实现方式, 它主要能够维护Happens-before关系信息的中的数据结构。当同步指令在操作起价,向量时钟就会走动。在实现方式上一般是利用数组来完成的,因为每个数组都代表一个程序中的线程,所以在线程中,大量的冗余元素都要进行一定的内存开销。在竞争检测器中,为了能对全局对象中的元数据进行访问,对象数据结构被修改,就要对修改后的对象进行布局。对于垃圾回收模块,它能够保证程序员在修改形式上由于失误造成内存泄露等现象。垃圾收集器会在某个时间段内对运行空间中的垃圾进行处理,从而达到释放空间的目的[5]。利用技术GC在程序中实现执行方式,对实时程序的实现具有重要意义。对于追踪式垃圾收集算法,它能够保障计数算法的不足现象。对于分代式垃圾收集算法,由于年强垃圾存在比较频繁,所以主要减少年轻垃圾的收集次数。对于对象拥有关系树,当一个对象从局部变为全局发展期间,会产生相关节点,竞争检测器会将这些节点作为全局状态,从而对这些对象进行构建、回收等形式。

3.4 性能测试

竞争检测器的测试数据,主要根据在运行期间的性能、检测精度来实现的,并能根据其他检测器进行比较分析。首先,对于运行性能的测试,在测试期间,每个程序的运行都要保证五遍,除去最大值和最小值,最后根据三次时间求出平均值。如果性能退化,表示每个检测粒度在运行期间会产生较大比率,出现的比率数越大,说明数据竞争检测器运行的性能就会比较差。主要由于数据竞争检测器中产生的插桩代码比较小,所以为了提高数据竞争器的性能,就要在时间消耗、访问内存信息中进行维护、处理。对于检测精度来说,它主要能为数据竞争检测器提供良好的检测依据。对于在对象层产生的粒度进行检测,由于竞争错误报告主要在对象层上,其他粒度的数据竞争检测都会出现在区域层来报告数据是否错误。

结论

Java程序语言在不同平台发展中都得到有效利用,能够利用第一语言实现多线程的语言支持。随着多核处理器的不断发展和普及,要实现Java程序的优化和相关数据竞争的检测,就要对相关问题进行探讨,不仅要研究静态技术在编译上的优化,还要提高数据在竞争检测工具的应用性,从而实现技术领域的不断创新和发展。

参考文献

[1]宋东海,陈二虎.一种基于调用链的Java程序数据竞争静态检测算法[J].舰船电子工程,2013,12:53-57.

[2]宋东海,贲可荣,张志祥.一种基于类的Java多线程程序数据竞争静态检测算法[J].计算机工程与科学,2014,02:233-237.

[3]张昱,郝允允.Java程序数据竞争的增量式检测[J].西安交通大学学报,2009,08:22-27+58.

[4]杨哲慜.Java语言的程序漏洞检测与诊断技术[D].复旦大学,2012.