调优 Java 函数以提高吞吐量和响应时间

针对 java 函数调优技术包括：评估当前性能选择 java 11 通过实施这些技术，可以优化内存分配，减少对象实例化，避免同步启用异步处理测试调优结果，app engine flexible 上的 java 函数的吞吐量从 100 请求/秒提高到 200 请求/秒。

优化 Java 为了满足性能要求，函数对云本地应用程序至关重要。通过实施适当的调整技术，函数的吞吐量和响应时间可以显著提高。本文将逐步指导您如何进行调整 Java 函数，并提供真实案例来显示其影响。

在进行任何调整之前，评估函数的当前性能都很重要。可以使用 Google Cloud Functions 提供的日志功能可以收集执行时间和内存使用的数据。通过分析这些数据，您可以确定函数的瓶颈。

运行时，环境是执行函数的基础设施。对于 Java 你可以选择函数 Java 8 或 Java 11。Java 11 一般情况下，由于它包含了对性，因此提供了更好的性能 Java 8 中的 JIT 改进编译器。

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函数内存分配直接影响其响应时间和吞吐量。通过增加内存分配，您可以减少垃圾回收造成的停顿时间。但是，您不想分配太多的内存，因为它会减慢启动时间，增加成本。

// 在 functions/function.java 指定内存大小
FunctionOptions options =
    FunctionOptions.newBuilder().setMemory("128MB").build();
FunctionsFramework.setFunctionOptions(options);

实例化过多的对象会减慢执行速度。使用对象池或缓存技术可以减少堆叠对象的数量。

// 在 functions/function.java 使用对象池
private Pool<MyObject> objectPool = new Pool<>(...);
...
// 在函数中从对象池中获取对象
MyObject object = objectPool.acquire();
...
// 将对象返还给对象池
objectPool.release(object);

除非绝对必要，否则同步操作会阻塞线程，减少函数的吞吐量。除非绝对必要，否则应避免使用同步块或锁。

// 在 functions/function.java 中避免同步
// 线程安全代码示例
public synchronized void doSomething() { ... }
// 非线程安全代码示例(推荐)
public void doSomething() { ... }

对于 I/O 异步处理可用于增加密集型任务的吞吐量。异步处理允许函数等待 I/O 完成操作时执行其他任务。

// 在 functions/function.java 中使用 CompletableFuture
CompletableFuture<MyObject> future =
    CompletableFuture.supplyAsync(
        () -> {
          // 执行耗时的 I/O 操作
          ...
          return new MyObject();
        },
        executor);
...
// 等待 I/O 完成操作并使用结果
MyObject object = future.get();

应用任何调优变更后，必须测试函数以验证其性能改进。使用负载测试工具(例如 JMeter）模拟真实用户负载，监控执行时间和内存使用。

在 App Engine Flexible 上运行的 Java 优化前每秒处理函数 100 优化后处理个请求 200 请求。通过实施上述调整技术，包括增加内存分配、减少对象实例化和启用异步处理，吞吐量增加了一倍，响应时间显著减少。

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