性能测试20--Analysis -- 内存与硬盘
上一节课给大家讲了内存和硬盘的比例，还有速度的差别，我们继续来补充一下演示，这个演示相对简单，直接打开一个工具，直接看一下内存和硬盘的速度是多少就可以了，我们直接利用一个工具叫做 EVEREST ,我们就简单测试一下内存和硬盘的速度是
怎么样的，打开软件，点击内存的读取,点击刷新
针对硬盘，我们工具底下有一个磁盘测试，
稍微有点问题后续修改
我们看一下随机读，随机读对硬盘的要求更高一点，因为他的寻址更频繁，那么直接开始，注意这里的 block size 是 4 kb，
这个对硬盘的读写速度要求更高，相当于读取的读取的文件都是 4K 大小的，速度所以会很慢，30多兆 ，大概先有个印象，我们先停止，我们把block size 设置成大一点的，我们设置成 1 M ，我们来看看结果又是怎样的，现在是 200 多兆，每一次读取的文件是一整块一整块的，每次读取的大一点，寻址的频率就低一点，这个速度会很快 200 多兆，这边是 5 G ，而且测试的固态硬盘，所以他会很快，如果是传统的硬盘基本上就是 60-80 m 的样子，如果是传统硬盘读取 4 KB 的话，我们固态硬盘的随机读是 30 多兆，这是很理想的状况，传统的机械硬盘读取 4KB 的话，速度可能就 1-2M ,很慢很慢，关于固态硬盘和机械硬盘的工作原理大家有必要去学习一下，有必要去了解一下，毕竟我们进行性能测试，对硬件是需要了解的，我们现在就能够直观的看到差别所在，就是内存和硬盘的读取速度，他们到底差别有多大，理解了这个，我们才能够理解为什么我们会想方设法利用好内存资源，尽量减少对硬盘的读写，减少与硬盘的交换，包括我们自己开发的系统，也一定要注意利用好内存，要把内存用到极致，而且如果我们的硬盘的读写频率太高，他对硬盘的损伤会很大，而内存不存在这个问题，因为内存随机的读写的机制无所谓很快，而且也不会对内存条有什么损伤，这种机械硬盘，特别是传统的磁道寻址的机械硬盘，写的次数太多了，或者寻址的次数太多了，他对硬盘的损伤都是很大的，包括现在的固态硬盘也是有这个问题，写的次数过多对控制器和盘片都会有一定的影响，所以我们利用好内存，利用好缓存就可以减少应用程序直接调用硬盘读写的操作，把一些东西一批辆的放在里面，然后一次性的写在硬盘上，不过好在硬盘也有自己的缓存，假设我们的应用程序每次 1M 的写，但是硬盘并不会忠诚的你让我写 1 M 我就会写 1 M ，而是他也利用自己的缓存机制，他会先把你让他写的东西缓存起来，然后到达一定程度在统一写到硬盘中，所以要考察一个硬盘的性能，除了寻址速度，除了转速，容量，很重要的一个指标就是缓存，其实包括 CPU 性能也是同样的，对一个 CPU 来说考察时钟频率、内核数量、还有一级缓存、二级缓存、三级缓存的大小，越大处理性能就越好，如果这些缓存越大意味着什么？因为 CPU 之前是直接跟内存交换数据的，现在相对于内存来说，CPU 的缓存的速度要远远的高于内存的速度，如果说我们在 CPU 和 内存之间加了缓存，相当于 CPU 不会跟内存进行交换数据了，（之前应用程序会放在内存里面，CPU 处理完的数据，CPU 暂时跟内存打交道），内存会把需要交换的数据放在缓存当中，缓存再去跟 CPU 打交道，所以 CPU 一直是高高在上的，不是那个人我话都不跟你讲，这样一级一级把数据存起来就可以提升性能，如果每一次我都这样提交，对于 CPU 来说，内存你好慢啊，每次从你内存拿东西太慢了，我很顺手的就从缓存这里拿，无论怎么拿，我一级缓存只和二级缓存交换数据，二级缓存只和内存交换数据，有了这个机制我们就能够感觉到每个硬件都是很忙的，而且都是可以从她的旁边拿到任务来做了，就是这么一个概念，如果是再把 CPU直接和硬盘进行数据交互，那这个系统就没有办法想象了，
现在一个机械硬盘的缓存大小差不多是 16 M 、32 M 是主流，因为缓存比较贵，所以不会弄的很大，也有一些机械缓存达到 64 M ，但是一个固态硬盘的缓存就会达到 512 M 、1 G ，固态硬盘的容量可能就 256 G、 512 G ，但是缓存相比较传统的机械硬盘要大的多，这也是为了提升性能，好，理解一些这个缓存的作用，对于缓存我给大家提一点，在进行系统级别的调优的时候，重点利用缓存，针对某个具体的应用系统，一定要把缓存的机制利用起来，包括数据库也是一样的，数据库的缓存我们好好去利用，可以提升不少的性能，比如说 sql server 的数据库还有 oracle 他们都是可以配置内核参数的，这些内核参数配置好了对于性能的提升是很直观的，很直接的，我们马上可以看到效果的，实际上，性能的优化处理系统层面的优化还有代码层面的优化，比如针对一个 sql 语句我们也有很多优化的标准，比如说少用一些聚合函数，一定把索引用好，等等这些都是一些更细化的性能优化的方式了，这种我们称为，代码级性能优化，比如说 sql 语句、算法本身，而算法的优化的原则也是用好内存减少计算，我们就需要知道内存工作的原理，我们能花一次运算完成的不要用10次 就是算法的减少计算，运算次数决定了 CPU 的消耗，内存利用率决定了资源占用等等，作为一个程序员，高手和菜鸟的区别不在于能不能实现功能，在于更底层的性能的优化，和运算速度的关注，菜鸟可能就是用很烂的代码把这个功能实现而已，但是这个代码可能要话很长的时间才能执行完，高手可能用很简捷的代码把这个功能实现的很高效，所以我们了解一下这些基本的原理， 这是后端性能分析的标准的一点点，这是重要的一点点，很少的一部分做讲解，大家可以慢慢的积累，把这些问题讲明白了，后面没有什么难题你解决不了的，就是说你可以找到解决问题的正确的方向，就是前期你经验比较少，时间稍微长一点，我们想通过这几节课的介绍我们有清晰的思路，这是我们基本共的锻炼，到后面我们遇到问题了，方向保证是正确的，整个对于，系统后端的性能的分析和使用我们就说到这里。
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