357、性能设计之道：深入理解与实践

性能设计之道：深入理解与实践

1. 用例分类

性能设计的核心在于理解不同类型的使用场景，并根据这些场景的需求进行优化。以下是几种主要的用例分类：

1.1 面向用户的软件

面向用户的应用程序性能直接影响用户体验。几毫秒的延迟可能不易察觉，但几秒钟的等待则可能导致用户不满。为了管理用户的期望，可以通过以下方法优化：

• 异步处理 ：在后台异步执行任务，并通过UI层轮询任务进度，向用户提供实时反馈。
• 逐步渲染 ：逐步向用户展示结果，以平衡用户的预期。
• 预计算 ：提前计算或预加载数据，以减少实际操作时的延迟。

1.2 计算与数据处理任务

非平凡的计算密集型任务需要大量的计算资源。这些任务的性能取决于CPU、缓存、内存和算法的效率。具体分类如下：

• CPU密集型 ：受限于CPU周期的任务，如矩阵乘法、Mersenne素数检测等。
• 内存密集型 ：受限于内存带宽的任务，如大规模文本处理、列表操作等。
• 缓存密集型 ：受限于缓存命中率的任务，如频繁访问的数据结构操作。
• I/O密集型 ：受限于I/O子系统速度的任务，如磁盘读写、网络通信等。

2. 结构化的性能方法