Что значит оптимизировать программу

Содержание

С развитием технической базы и постоянным увеличением мощностей современных компьютеров забота о качественном программировании с точки зрения оптимизации по скорости выполнения кода потихоньку стала все меньше и меньше беспокоить умы программистов. Теперь внимание приковано к таким технологиям как распределенное программирование и компонентный дизайн. Зачем заботиться о скорости выполнения твоей программы, когда можно оформить часть кода в виде отдельного компонента и положить на какой-нибудь быстрый сервер, который в течение нескольких секунд справиться с проблемой, ставившей в тупик твой слабый по мощности компьютер. Затем можно просто обратиться из клиентской программы за результатами вычислений – и это не единственный сценарий, где современные технологии приходят на помощь при сложных и трудоемких вычислениях.

Однако, не все так просто. Существует ряд направлений, где распределенное программирование и мощные ресурсы не способны стать панацеей от последствий некачественного программного кода. В первую очередь к таким направлениям относится программирование игр, где оптимизированный под конкретный процессор код является залогом быстроты игрового движка и качества самого продукта. Нельзя забывать и о системном программировании драйверов и других примочек, где от умения программиста зависит скорость взаимодействия компьютера с внешними устройствами. Эти и многие другие примеры показывают, что в настоящее время оптимизация играет значимую роль в повседневной работе программиста.

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕЛЕФОНА ЗА 2 МИНУТЫ!!! Эти программы ЖРУТ оперативную память

Существует огромное количество методик и техник, направленных на оптимизацию программного кода. Так, например, современные компиляторы способны генерировать промежуточный, более качественный код, заменяя бесполезные и неоправданные выражения на более изящные и менее ресурсоемкие команды. К одним из распространенных примеров такой оптимизации можно отнести всем известную inline-подстановку методов и функций. К более современным методикам относится техника рефакторинга[1], которую пропагандируют идеологи экстремального программирования[2] во главе с Мартином Фаулером.

Несмотря на все разнообразие методов оптимизации, основная часть работы по улучшению кода все же лежит непосредственно на программисте. И только он будет ответственным за те последствия, которые связанны с проведением непродуманной и необоснованной оптимизацией своего программного продукта. Недаром Дуг Бел в своей статье[3] дает несколько рекомендаций и советов, которые призваны помочь программистам в их борьбе против «грязного» и неэффективного кода своих программ:

— если ваш код работает, оптимизация может стать причиной появления новых ошибок;
— оптимизация приводит к тому, что код становится труднопонимаем, а как следствие, поддержка такого продукта становиться более трудоемкой;
— увеличивая производительность в одном месте программы, вы ухудшаете ее в другом;
— оптимизируя код для одной платформы, вы не можете гарантировать его эффективность для другой;
— время, потраченное на оптимизацию, может быть, отведено на проектирование более своевременных и необходимых программных продуктов.

Таким образом, если вам кажется, что ваша программа медленно работает, то хорошенько подумайте, прежде чем начинать ее оптимизировать. Ну, а если же, вы решились внести исправления и изменения в код, тогда некоторые советы и примеры, приведенные в данной статье, помогут вам в этом непростом деле.

Парадигма 80/20, или с чего начать

Прежде чем приступить к оптимизации вашей программы, попробуйте разбить ее на самостоятельные части и оценить производительность каждого модуля. Такой подход позволит сконцентрироваться на проблемных участках кода, а, следовательно, даст больше возможностей для дальнейшей оптимизации.

Среди программистов известно правило – 80 на 20, которое описывает практически любой процесс, связанный с проектированием и дизайном программного обеспечения. Применительно к оптимизации, можно утверждать, что 80 процентов времени тратиться на выполнение 20 процентов программного кода. Это значит, что как минимум 20% программы содержит малоэффективный и некачественный код, который может служить источником многих ошибок и неоправданных затрат на производительность. Опытный программист должен уметь определять такие участки в коде и оптимизировать их. Исправления сделанные в пределах других 80% кода не гарантируют увеличение производительности вашей программы, о чем также необходимо помнить.

Программирование с использованием технологий java всегда связано с критическими отзывами в отношении быстроты выполнения программ. Многим знакома ситуация, когда графическое приложение с использованием Swing-библиотек неоправданно долго загружается и инициализируется. При плохом проектировании программы на основе контейнерных библиотек (интерфейс Collection), время ее исполнения порой пропорционально зависит от количества объектов, помещенных в тот или иной контейнер. А отсутствие стека для объектов вообще раздражает тех программистов, чьи интересы ранее не выходили за пределы С++ программирования.

Оптимизация java компилятора

Техника оптимизации программ компиляторами используется уже давно. Практически все представители компиляторов третьего поколения 3GL (Generation Language) – С, С++, Eiffel, FORTRAN имеют встроенный модуль оптимизации. Возможности некоторых программных средств иногда просто вызывают восхищение. Так, например, накопленный опыт и практика позволяют производить динамическую оптимизацию[4] некоторыми современными С++ компиляторами.

Язык программирования Java относится также к группе 3GL, однако, возможности его встроенного компилятора javac в значительной степени ограничены. Особенно очевидно проявляется эта проблема при тестировании java-программ при помощи так называемых правил оптимизации, среди которых можно выделить следующие: упрощение подвыражений, оптимизация целочисленного умножения и деления, оптимизация неиспользуемых объектов, исключение неиспользуемого кода, оптимизация операций с константами, оптимизация выражений с присвоением констант, условная оптимизация, inline-оптимизация, оптимизация развертки циклов, упрощение выражений, быстрая оптимизация, комбинирование инструкций, оптимизация сборки мусора. Рассмотрим лишь некоторые из них.

Упрощение подвыражений (CSE Elimination) – техника, позволяющая упростить выражения, подвыражения которых можно вычислить заранее. Например, код:

i = x + y + 1;

j = x + y; должен быть преобразован компилятором в:

t1 = x + y;

Оптимизация целочисленного умножения и деления (Integer Multiply and Divide Optimization) подразумевает под собой преобразование кода:

int f(int i)

return i * 4;

int g(int i)

return i / 2;

int f(int i)

return i

int g(int i)

return i >> 1;

Оптимизация операций с константами (Constatnt Folding) призвана упростить код:

int f()

return 3 + 6;

int f()

return 11;
>

Условная оптимизация (If Optimization) должна обеспечить замену кода:

void f()

boolean p = true;

if (p)

if (p) g(2);

void f()

boolean p = true;

if (p)

Inline-подстановка (Function Inlining) – вставка тела небольших функций/методов непосредственно в место их вызова, уменьшая затраты на их вызов.

Автором данной статьи было проведено множество тестов и экспериментов при помощи таких программ-дизассемблеров, как javap и jad.exe, для проверки оптимизации полученного байт кода. В качестве платформ были выбраны JDK SE 1.3.1 b-24 и JDK SE 1.4.1 b-21.

Во-первых, по поводу хорошо известной инструкции –O для компилятора javac – я не заметил абсолютно никакой разницы между байт-кодом, скомпилированным при помощи этой инструкции и без нее. В дальнейшем я вам советую вообще про нее забыть. Далее, из всего набора правил оптимизации стандартный компилятор javac от SUN позволяет сделать константную оптимизацию и частично-условную оптимизацию, т.е. заменить такой код:

boolean f = false;

if (f) g(1);

g(2); // Опустив при этом бесполезный условный блок

А так широко разрекламированной inline-оптимизации для методов, объявленных как private и final, вообще не удалось добиться.
Из всего это можно сделать вывод, что на данном этапе стандартный компилятор javac не дает тех возможностей, которые от него так ждут программисты. Может поэтому разработчики из этой компании убрали инструкцию –O для компилятора в версии 1.4.1.

Приемы и рекомендации оптимизации java-программ

Как уже стало понятно, рассчитывать на оптимизацию компилятора в java не очень то приходится, поэтому остается наиболее действенное средство – выполнение оптимизации кода вручную. Методикам ручной оптимизации программ уделено значительное количество книг и пособий. Хочется остановиться лишь на некоторых из них.

Основная проблема современных программистов в том, что многие из них недооценивают всю опасность со стороны такого элемента языка программирования как циклы. Представьте себе цикл, выполняющий миллион итераций. Выражения, стоящие внутри этого цикла должны быть вычислены миллион раз. Нагрузка по производительности в таком месте возрастает в несколько раз, если код внутри этого цикла выполняется неэффективно. Так, например, прежде чем написать что-то типа:

for(int i = 0; i 1000; i++)

x[i] *= Math.PI * Math.cos(y);

подумайте и напишите:

double picos = Math.PI * Math.cos(y);

for(int i = 0; i < 1000; i++)

Если же вы уверены, что количество итераций будет кратно 2, тогда можете смело переписать выражение в виде:

double picos = Math.PI * Math.cos(y);

for(int i = 0; i < 1000; i += 2)

Однако в качестве альтернативного примера можно предложить нетрадиционную технику использования исключений, позволяющую сэкономить время, затраченное на операцию проверки условий в цикле:

try

for (i=0; ; i++)

> catch( ArrayIndexOutOfBoundsException e) <>

При проектировании программ уделяйте внимание переменным, с которыми вы работаете. Помните, что наименее ресурсоемкими являются локальные переменные, объявленные в методах, так как они не привязаны ни к экземпляру класса, ни к самому классу. Самыми «быстрыми» типами переменных считаются встроенный тип int и ссылочный тип. И напоследок несколько общих рекомендаций: Объекты

уменьшайте число временных объектов (в том числе внутри циклов);
по возможности используйте старые объекты, не создавайте новых;
контролируйте процесс создания объектов

пишите простые конструкторы;
используйте метод clone();
используйте методы для создания объектов:
public MyObject getInstance()

используйте метод append() класса StringBuffer взамен конкантации строк;
используйте массив char[] array для создания строки, а не класс StringBuffer;
используйте запись String myString = «Hello!»; вместо String myString = new String(«Hello!»);
метод equalsIgnoreCase() работает быстрее, чем equals(), если длины строк не равны.

используйте ключевое слово final для создания неизменных объектов;
избегайте повторной инициализации полей экземпляра класса;
делайте методы static/private;
время, затраченное на вызов метода, оценивается примерно по следующей схеме: static < final < instance < interface метод < synchronized метод.

используйте WeakReference для хранения элементов в больших таблицах;
используйте SoftReference для кэширования элементов;
используйте SoftReference для повторного использования памяти;
для замера времени исполнения фрагмента кода вызывайте System.gc();

не используйте без причины приведение типов;
не пишите громоздких методов;
операторы «n+=4» быстрее, чем «n=n+4»;
оператор int++ быстрее, чем short++ or byte++;
избегайте деления переменных типа long;
используйте итерацию, а не рекурсию.

по возможности избегайте синхронизации;
синхронизируйте блок, а не метод;
не используйте синхронизацию в циклах;
создавайте/используйте мониторы (Monitors) и мютексы (Mutex) взамен обыкновенной синхронизации.

Double.toString(double) метод – очень медленный;
не создавайте Double-объект из строки;

выполнение System.currentTimeMillis может занимать около 0.5ms;
научитесь понимать байт-код.

Оптимизация Android: главные советы и хитрости

За последние годы мобильная система Android получила массу дополнительных улучшений, которые заметно расширили ее функционал. В данной статье мы поговорим о самых эффективных методах оптимизации смартфона, позволяющих заметно ускорить его работу и продлить время автономной работы.

Удаление и отключение ненужных программ

Установленное ПО сильно влияет на производительность гаджета, поскольку многие приложения способны не только расходовать заряд аккумулятора и занимать память. Их работа в фоновом режиме иногда слишком дорого обходится процессору смартфона, а также требует определенные объемы ОЗУ. Как правило, это приводит к раздражающим задержкам как в функциях устройства, так и в отображении интерфейса.

Для решения подобной проблемы рекомендуется удалить приложения, которые применяются пользователем в редких случаях. Сделать это можно при помощи обычных настроек, стерев из памяти неиспользуемые программы.

Если приложение родное (установлено в прошивку с завода), удалить его будет проблематично. Зато всегда можно отключить ненужные программы — вот подробная инструкция .

Освобождение памяти

Несмотря на большие объемы памяти внутренних накопителей, забивать их данными до отказа не рекомендуется. Количество записанной информации в некоторых ситуациях может влиять на быстродействие операционной системы.

Перенос важных фотографий и видеороликов на компьютер или в облачное хранилище позволит освободить ресурсы телефона, чтобы впоследствии система имела возможность кэшировать файлы приложений. Установка карты памяти microSD также станет прекрасным решением проблемы дефицита памяти.

Настройка синхронизации данных

Синхронизация данных, например, файлы Google Фото, происходит автоматически, что позволяет не беспокоиться о сохранении информации на устройствах. Несмотря на удобство такой процедуры, ее регулярное применение приводит к расходу ресурсов системы, что сказывается на общем быстродействии смартфона.

Также подобная функция довольно сильно разряжает аккумулятор и способна вызвать дополнительные расходы интернет-трафика . Полностью отключать фоновую синхронизацию необязательно — достаточно уменьшить периодичность подключения к серверу или выбрать синхронизацию только по Wi-Fi.

Обновление операционной системы

Установка свежих версий ОС Android дает возможность не только получить множество новых функций, но и улучшить работу устройства в целом.

Если автоматическое обновление устройства было отключено, исправить это можно в разделе параметров смартфона. Нужно заметить, что скачивание новой версии ОС иногда приносит другие проблемы в виде багов и недоработок. Рекомендуется ознакомиться на форумах с особенностями свежего выпуска, а уже затем решать, ставить его или нет. О важных нюансах обновления Android узнайте в этой статье .

Изменение настроек анимации

Последние версии Android обладают довольно сложными эффектами, которые, как правило, сопровождают пользователя при работе с интерфейсом. Несомненно, анимации открытия, закрытия и сворачивания приложений выглядят красиво, но нагружают бюджетные процессоры.

Для лучшей оптимизации устройства можно отключить эту функцию в разделе параметров меню разработчика . Именно там можно установить длительность проигрывания анимации и задать подходяще числовое значение.

Удаление антивируса и программ-оптимизаторов

Отсутствие антивирусной защиты в телефоне может принести больше пользы, нежели ее наличие. Программы, призванные предотвращать запуск потенциально опасных файлов, задействуют в своей работе важные ресурсы системы, которым можно найти более полезное применение. Защитить смартфон от вирусов можно самостоятельно — достаточно устанавливать ПО только из проверенных источников и не соглашаться на все подряд на подозрительных сайтах.

Отключение GPS

Постоянная отправка данных о текущем местоположении пользователя разряжает АКБ и серьезно замедляет работу системы. Работа многих программ тесно связана с такой информацией, из-за чего модуль GPS активно функционирует даже в фоновом режиме.

Чтобы отключить работу данного модуля (если в нем нет необходимости), можно воспользоваться шторкой уведомлений или внутренними настройками Android.

Очистка рабочего стола

Виджеты на главном экране устройства обеспечивают отображение важных сведений о текущем состоянии смартфона или позволяют увидеть информацию о времени, курсе валют и погоде.

Данная красота стоит жертв, что проявляется в виде замедленной и менее плавной работы пользовательского интерфейса системы. По этой причине можно убрать с рабочего стола лишние виджеты, чтобы не расходовать ресурсы и АКБ. Также рекомендуется отказаться от динамических обоев, которые сильно нагружают слабые процессоры смартфонов.

Сброс системы

Длительное использование смартфона неизбежно приводит к засорению операционной системы. Даже полная очистка памяти мобильного устройства от ненужных программ не гарантирует их окончательного удаления. Обычно они накапливаются в системе в виде остаточных файлов, чем тормозят ее функционирование за счет уменьшения свободных ресурсов.

Первым делом нужно попробовать очистить накопившийся кэш. Лучший для этого способ — меню рекавери и функция Wipe cache partition .

На крайний случай можно попробовать сделать сброс системы через обычное меню параметров. Все данные с телефона будут полностью удалены, поэтому нужно заранее позаботиться о резервной копии данных.

Итоги

Как убрать оптимизацию приложений Android при включении

Трудно было не заметить, как эволюционировали современные мобильные приложения по сравнению с их старыми альтернативами. Семь лет назад запуск любимой мобильной игры сопровождался небольшими зависаниями либо черным экраном в начале. Сегодня эта проблема была устранена за счет оптимизации, как со стороны разработчиков Android, так и со стороны авторов программ. Мы расскажем, как убрать оптимизацию приложений при включении на телефонах с ОС Android.

Что такое оптимизация приложений на Андроиде?

screenshot_1

Итак, сама функция автоматической оптимизации появилась относительно недавно, но играет важную роль в каждом современном смартфоне. Дело в том, что некоторые программы были написаны под старые версии Android, а потому не всегда «дружат» с новыми поколениями Android (10,11,12), и их нужно оптимизировать.

Так вот, основная задача оптимизации – это автоматическая установка зависимостей для программы, подготовка служебных директорий, настройка адаптивности интерфейса и прочие методы повышения совместимости программы с телефоном. Обычно это долгий процесс, но он происходит только один раз – при первом запуске телефона и установке нового приложения. Если процесс повторяется при каждом запуске устройства, то это серьезный повод для отключения или перенастройки опции. Скорее всего, она настроилась неверно.

Как ее убрать?

screenshot_2

Существует несколько способов решить проблему. Большую часть из них пользователь может выполнить сам, без помощи специалиста. Поговорим сначала о них. В зависимости от модели телефона все перечисленные ниже инструкции могут значительно отличаться. Если вы не смогли найти ответ, то рекомендуем указать в комментариях (или поискать в сети) вашу модель устройства и версию Android.

Информация о ней находится в разделе «Настройки» – «Об устройстве».

Очистка кэша

Выключите телефон.
Зажмите кнопку питания (отвечает за включение телефона) и кнопку уменьшения громкости. Должен открыться Recovery. Это сервис для настройки Android.

screenshot_3

С помощью кнопок громкости прокрутите меню до пункта «Wipe cache partition».
Не выключайте устройство принудительно до автоматического перезапуска, иначе можете повредить оболочку Android.

screenshot_3

Готово. Как минимум, это способ сбросить предыдущие неудачные попытки оптимизации.

Сброс к заводским настройкам

Эта процедура всегда сопровождается волнением за данные в телефоне. После сброса настроек будут удалены все приложения, медиафайлы и кэш, потому рекомендуем сначала перенести всю нужную информацию в другое хранилище. Итак, когда подготовка завершится, переходим к процессу сброса.

Через меню Android

В меню настроек есть специальный раздел для сброса. Чтобы активировать его, выполните следующие действия:

Откройте настройки.
Перейдите в раздел «Дополнительно».
Найдите подраздел «Сброс до заводских настроек».
Активируйте его. При необходимости подтвердите действие вводом PIN-кода или паролем от аккаунта.

screenshot_4

Ждите полную перезагрузку, чтобы не сломать устройство. Этот способ явно должен помочь отключить сломанную функцию.

При помощи Recovery

В некоторых старых телефонах не предусмотрен графический интерфейс сброса, потому приходится пользоваться Recovery. Алгоритм действий:

Выключите устройство.
Зажмите кнопки питания и уменьшения громкости на 10 секунд.
Клавишами громкости запустите команду FACTORY RESET, которая находится в подразделе WIPE DATA.

screenshot_5

Подтвердите действие.
После сброса и появления сообщения REBOOT SYSTEM NOW (запуск сейчас), нажмите подтверждающую кнопку.

screenshot_6

Надеемся, что эти способы помогли. Благодарим за прочтение.

Источник: it-tehnik.ru