开篇词 万变不离其宗，性能优化也有章可循
你好，我是陶辉。欢迎你和我一起学习“系统性能优化”。
从2004年毕业到现在，无论我在华为、思科、腾讯、阿里巴巴等等哪家公司，我的工作总是与“性能”相伴，从底层、应用层到前端，我一直都很关心系统如何能够服务更多的用户，提供更快的体验。换句话说啊，性能优化最根本的目的，还是要跟上业务的发展脚步。
在我看来，程序员所做的工作，就是把现实世界中的问题，用数据、模型来抽象，再用计算机的计算能力把问题解决掉，虽然IT设备的运行速度日新月异，但业务要处理的数据在现实世界中近乎是无限的，而我们的计算能力相对则极为有限。所以，我们需要提升计算的效率，需要更苛刻地使用计算机和网络设备，做性价比更高的事儿。
而从十几年的性能优化工作中我发现，性能不只对产品的攻城掠地至关重要，它也是程序员价值的重要体现，特别是它在工作面试、技术等级晋升上也扮演着核心角色。
比如，在大多数拥有技术职级晋升体系的公司里，为了保障公平性，一般都是由跨部门的专家组成评委会的，而其他部门的高级专家在不熟悉候选人业务的情况下，只能去考察底层的硬核知识，而性能问题又是最有区分度的问题。如果你始终埋头在业务中，不关心更通用的性能优化方法论，将在技术等级晋升上非常吃亏。
再比如，你在面试互联网大厂时，面试官总会问许多超出工作范围的性能问题，为什么会这样呢？当然你可以感慨甚至抱怨，这不就是“面试造火箭，入职拧螺丝”嘛，但你也可以从面试官的角度来看这个问题，你会发现性能就是最好的面试题，它从算法到架构，既能考察候选人的潜力，也能考察候选人的工程能力。如果候选人具备系统的性能优化方法论，那么无论在架构设计还是应用模块开发上，他的代码可扩展性都会更好，消耗的计算力、带宽、磁盘等IT资源也更少！
这么看来，不论是为了满足业务发展的需求，还是在面试、晋升场景中有更好的表现，如果你希望成为高薪高效的10X程序员，那么，系统地学习性能优化就是一门必修课。
那具体应该从哪里入手呢？当然是看需求。当下的后端几乎都是分布式系统，那么对应的，我们面对的课题也就是如何全面提升复杂集群的性能。然而，如果你在Google上搜索如何优化分布式系统的性能，你只能找到孤零零的几篇文章，而谈到分布式系统的多数书籍也都在讨论容错、事务、流控等概念的实现，很少有文章介绍如何优化整个系统的性能。这恰恰就是我想做这门课的初衷。
我希望把自己这些年来在分布式性能领域所遇到的问题和解决方案，归纳总结、抽离萃取，梳理出一条系统化的性能学习路径交付给你，告诉你我眼中的性能问题本质是怎样的。在我看来啊，性能优化的本质就是最大化整个系统的综合效率，为了达到这个目标，我们需要从空间、时间维度上，不断地优化基础资源间的协作方式。
文稿中我给你总结了一份系统性能优化核心关注点的知识脑图，你可以同步看一下：
通过这份脑图，你会发现，我是从4个方面来梳理的，这其实就是我们在提升一个新系统的性能时，可以入手的4个层次。
首先，你可以从提升单机进程的性能入手，包括高效地使用主机的CPU、内存、磁盘等硬件，通过并发编程提升吞吐量，根据业务特性选择合适的算法。
其次，分布式系统是由各个组件通过网络连接在一起，所以优化传输层网络可以让所有组件同时受益。具体优化时，你可以从降低请求的时延，提升总体吞吐量两个方向入手。
再次呢，你要对业务消息采用更高效的编码方式，这既包括协议头、包体的优化，也包括TLS安全层的性能提升。具体优化时，既要深入静态编码，也要从动态的增量编码上优化。同时，调整消息的交互方式也能提升性能。
最后，我们再从集群整体上进行架构层面的优化。基于ACP、AKF、NWR等分布式理论，我们的优化方向仍然是降低时延和提升吞吐量，但实现方式则要运用分而治之的思想，调度集群中的所有结点协作配合，完成性能优化目标。
我这么介绍完吧，我猜你心里可能会有一些问题，好像这些内容都挺熟悉呀？是的，咱们这门课的知识点并不是非常新的前沿知识，而是我们每天coding时都在面对的日常问题。这里的关键是我们得系统地掌握这些知识点，在心中构建出性能优化树状知识图谱，然后我们才能更有底气地优化整个系统的性能。
另外，你可能也会感觉到，哎，好像性能优化也没那么复杂吧，感觉知识点不多呀！如果你是这么想的，那我要先夸夸你，我们就是要有这样的信心，先不给自己设限，不能还没开始就怕了。不过有了信心和动力后呢，也还是要再听我多说几句。
性能问题其实是计算机体系的底层问题，它涉及到的知识面非常广，我们的课程不可能覆盖全部领域。我最希望给到你的，是基于自己的经历和经验，对知识做一次筛选和过滤，把我已经构建起来的性能优化体系给到你，但同时，我能保证我们在解决性能优化中一些典型问题的同时，可以关联到绝大部分领域，对于任何一个领域，如果你需要进一步深入学习，你也能够知道自己的目标和路径。
好了，课程我就介绍到这里，你准备好了吗？那在正式开始之前，我们先来定下学习目标吧。
如果你需要从架构层面优化整个系统，那么这门课可以拓展你的知识面，告诉你如何优化架构才能让整体服务获得最大性能。那你的学习目标就要聚焦在知识体系上，你需要阶段性地做总结分享。
如果你刚开始接触性能优化，这门课则可以给你打牢基础，告诉你影响性能的底层因素，在实践中优化你的程序，看到立竿见影的效果。那我对你的要求就是每节课都要认真完成课后思考题，学习过程中有任何问题都要及时提问，不积压不懂的地方。
当然了，我的“要求”主要是供你参考的，欢迎你在留言区写写自己的学习计划。最后，我还特别希望听你说说，你目前的工作状态，是否意识到了性能问题的重要性，是否已经在解决很多性能相关的棘手问题，是否自己也总结了一些性能优化思路，分享出来，我们一起交流。
讲到最后，我都有点激动了，我一直认为性能优化并非是架构师的专属技能，只要我们有清晰的路径，积硅步成千里，我们都可以用更好的体验、更低的成本来服务更多的用户，还能轻松应对大厂面试，完成公司技术体系内的晋升，拿到更高的薪资。
那还等啥，从现在开始，我们就一起解锁分布式系统的性能优化吧！
- 学要有所用 👍（37） 💬（5）
学习这门课需要具备哪些基础？希望老师讲一下。每个人的基础都不一样，基础好的学一遍就懂，基础差的学很多遍可能依然不懂，学习者希望能吸收所学变成自己的东西，这才是最重要的。另外老师能否讲下您是如何学习性能调优这块的？希望追逐您的学习路径让自己少走些弯路，毕竟性能调优这块东西很多，完全依靠他人也是不行的，授人以鱼的同时授人以渔，两者结合才能更好，同时也能较好地与老师解耦，减少对老师的依赖。但是不会完全解耦，毕竟藕断丝连，还是会适当的依赖老师。
2020-04-27 - 我来也 👍（24） 💬（3）
哈哈，老师终于上了一个文字的专栏了。 之前两个视频的都没看完。 但是文字专栏，我一般都会跟完的。
2020-04-27 - 神经旷野舞者 👍（16） 💬（1）
老师要不要把算法学一遍再来学，总感觉算法才是性能的真正核心？
2020-04-30 - Liang 👍（14） 💬（1）
老师可以推荐些性能调优相关的书籍么？谢谢！
2020-04-27 - 而立斋 👍（8） 💬（1）
老师的口音真是爱了
2020-04-27 - Oliver 👍（7） 💬（2）
陶老师您好，3月底在某乎看到老师对“推荐学习nginx的书”的回答，目前http权威指南快看完了，受益匪浅，感谢老师分享自己的知识和经验👍👍
2020-04-28 - 灰太狼 👍（5） 💬（2）
买个ngnix的视频课程，那本深入理解ngnix书也买了好久了，一直没时间系统看，打算好好学学了
2020-04-28 - 神经旷野舞者 👍（4） 💬（1）
老师分布式有推荐的学习路径吗，一直觉得分布式很高大上很复杂，也没接触过，可能是畏难了
2020-04-30 - 罐头瓶子 👍（4） 💬（2）
之前的两门课都完全学完了，新课毫不犹豫上手
2020-04-27 - 忆水寒 👍（4） 💬（1）
其实性能优化是一个很大的工程，倪鹏飞老师专栏介绍了Linux下的性能优化。 希望配合本专栏 继续构建完善自己的知识体系。 加油！
2020-04-27 - tony 👍（3） 💬（3）
陶老师太厉害了，开篇讲解很清晰，继续学习。在linux上压测nginx时，发现nginx并发性能上不去，详细情况如下: 1. nginx部署在8核linux虚拟机上，nginx配置8个进程。 2. nginx提供一个http接口，该http接口reponse body返回10字节内容。 3. jmeter安装在另外一台linux机器，与nginx同在一个局域网；压测时，nginx每秒吞吐量在9000多次；不管在再增加几台机器并增加jmeter线程数，nginx吞吐量不会增加，反而会下降。 4. 同时nginx所在linux机器cpu 40%以下，网络流量也暂用不大。 疑问: cpu没有充分利用且网络流量不高，是否虚拟机网卡驱动性能有问题?
2020-05-04 - 早起不吃虫 👍（3） 💬（1）
一开始照惯性以为是视频课，结果买了才发现是专栏，意外之喜呀，专栏感觉比视频课的形式更友好一些，方便反复跳跃式学习！继续支持陶辉老师！
2020-04-29 - 鲜于.css 👍（3） 💬（2）
作为前端的我，想学习一下，却发现目录都看不太懂= =需要补的太多了
2020-04-27 - book尾汁 👍（2） 💬（0）
首先感谢老师送出的专栏，老师的nginx和抓包的我都有，还有nginx的书籍，因为自己之前在cdn做运维，无论是协议还是nginx都与平时的工作紧密相关，最近在学习linux内核相关的知识，希望能和这门课集合起来，让我对系统的认真更加深入，学习计划，做好思考题，建立自己的性能优化思路，希望自己离sre更近一步。
2020-04-28 - 小树苗 👍（2） 💬（1）
当前的业务没有太大的性能问题，但是不进则退，不管是为了应对将来的性能问题还是提升自己的技能，学习性能优化都是很有必要的。
2020-04-27