性能工程高手课
庄振运
Facebook性能优化和容量管理高级专家
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开篇词 (1讲)
开篇词 | 代码不要眼前的苟且，而要效率的提升和性能的优化
免费
开篇：认识代码性能和系统容量效率 (3讲)
01 | 程序员为什么要关心代码性能？
02 | 程序员也要关心整个系统和公司成本吗？
03 | 导读：专栏是怎么设计的？需要哪些知识？
性能定律和数理基础 (5讲)
04 | 性能工程三定律：IT业和性能优化工作的“法律法规”
05 | 概率统计和排队论：做性能工作必须懂的数理基础
06 | 性能数据的分析：如何从大量数据中看出想要的信号？
07 | 性能数据的展示：一图胜千言，说出你的数据故事
08 | 经验总结：必须熟记的一组常用性能数字
性能测试 (5讲)
09 | 性能测试的种类：如何快准狠地抓住一个测试的本质？
10 | 性能测试的规划和步骤：为什么性能测试不容易一蹴而就呢？
11 | 性能测试的工具：七大测试场景如何选择高质量的测试工具？
12 | 九条性能测试的经验和教训：如何保证测试结果可靠且可重复？
13 | 性能测试的工程集成：如何与产品开发和运维业务有机集成？
性能分析 (5讲)
14 | 性能分析概述：性能问题归根结底是什么原因？
15 | CPU篇：如何让CPU的运行不受阻碍？
16 | 内存篇：如何减少延迟提升内存分配效率？
17 | 存储篇：如何根据性能优缺点选择最合适的存储系统？
18 | 网络篇：如何步步拆解处理复杂的网络性能问题？
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16 | 内存篇：如何减少延迟提升内存分配效率？
庄振运 2020-01-01
你好，我是庄振运。
上一讲我们讨论了关于 CPU 的性能指标和分析。CPU 和内存是和程序性能最相关的两个领域；那么这一讲，我们就来讨论和内存相关的性能指标和性能分析的工具。
内存方面的性能指标，主要有缓存命中率、缓存一致性、内存带宽、内存延迟、内存的使用大小及碎片、内存的分配和回收速度等，接下来我会逐一进行介绍。现代很多 CPU 都是 NUMA 架构的，所以我也会介绍 NUMA 的影响和常用的工具。
缓存和缓存命中率
我们先看看缓存，也就是 Cache。
缓存是 CPU 与内存之间的临时数据交换器，是为了解决两种速度不匹配的矛盾而设计的。这个矛盾就是 CPU 运行处理速度与内存读写速度不匹配的矛盾。CPU 处理指令的速度，比内存的速度快得多了，有百倍的差别，这一点我们已经在上一讲讨论过。
缓存的概念极为重要。不止是 CPU，缓存的策略也用在计算机和互联网服务中很多其他的地方，比如外部存储、文件系统，以及程序设计上。有人甚至开玩笑说，计算机的各种技术说到底就是三种——Cache（缓存）、Hash（哈希处理）和 Trash（资源回收）。这种说法当然有点偏颇，但你也能从中看到缓存技术的重要性。
现在回到 CPU 缓存的讨论上来。
我们前面也讲了，随着多核 CPU 的发展，CPU 缓存通常分成了三个级别：L1、L2、L3。一般而言，每个核上都有 L1 和 L2 缓存。L1 缓存其实分成两部分：一个用于存数据，也就是 L1d Cache（Data Cache），另外一个用于存指令，L1i Cache（Instruction Cache）。
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