架构之路（二）：性能

我们在上一篇博客中设定了架构的目标，只有一个，就是可维护性。完全没有提性能，这是故意的。

似乎程序员都是急性子，或许是被windows冗长的开机时间折磨够了，有可能是因为提升性能的效果是最显而易见的……总之，我发现，绝大部分程序员对性能的关注和热情是无与伦比的！

• C#刚刚推出的时候，就有人摇头晃脑的说，“嗯，自动垃圾回收，性能不行吧？”

• DataSet横空出世，马上有很多人写代码，在DataSet里插入几百万条数据，证明DataSet的性能问题

• Linq当然更要被骂了，尼玛用反射？反射是什么，同学们知道么？性能大老虎呀！更不用说那些自动生成的sql了，有我手写的高效么？

• ……

所以直到今天，我仍然看到很多程序员无怨无悔的用存储过程来构建他们的系统，一个存储过程可以有几千行！然后，他们很无辜的问，“业务层有什么用？究竟能干些什么呢？”

在带团队的时候，我最怕讲的就是性能有关的问题。你要是不谈性能呢，那代码有时候真心看不下去；你要是强调性能呢，不知道他会给你整出什么幺蛾子出来。其实这就是一个“度”的掌握，所以非常难以用语言予以表示清楚。所以无数次挫败之后，我只好咬牙切齿的说，“你的代码，只有一个评判标准，可维护性。性能的问题先不管！”这个答案似乎并不能服众——尤其是对有上进心的程序员而言。

所以，我先专篇讲性能，希望能帮助大家更清楚的认识这个问题。

一、性能不是不重要，而是他没有可维护性重要。要理解这一点，首先要理解可维护性的重要（请再读上一篇我花数周找bug的段子）；然后要明白：解决性能问题，我们可以有很多代码以外行之有效的方法，而可维护性基本上就只能靠代码了；最后，还是要牢记：没有牺牲，就没有胜利！

二、所以，在绝大多数情况下，当性能和可维护性相冲突的时候，性能让位于可维护性。我们采用其他办法来弥补代码性能不够高的问题。

空洞的说教没有意义。我们还是举例来说明吧！

破坏可读性

前段时间我review代码的时候发现，这个程序员用Linq之后老是用First()而不是Single()，我就奇怪了，按业务逻辑，返回的值就应该是一个，难道可能会是多个，多个应报异常，不应该取First()就完事了呀？想了一会儿，问这个程序员，他的回答让我瞬间一种无力感，“First()性能更高呀！”以下为对话实录：

“你怎么知道First()性能更高呢？”我问。

“First()嘛，取了第一个合格的值就返回，就不会继续查下去了；Single()的话，就会一直查，查出所有数据，然后再取其中的一个。”

“你确定？你知道有一种东西叫做索引不？”

“啊？……”

然后我简单的告诉他，索引是一种树状结构，可以让查询更快等等。

“但我还是觉得应该用First()”，他想了一会儿，还是很坚定。

“为什么？”，我不明白了。

“就算有索引加快了查询速度，但用First()在加快了速度上更快呀！更快总是没错的吧？”

“……”，我真不知道该怎么说了，最后突然灵光一闪，“好吧，那你说说，微软为什么要搞一个Single()方法出来呢？就为了搞出来误导你们？让用First()的产生优越感，嘲笑用Single()的？”

他陷入了沉思。

评论里还在纠结Single()/First()的同学，请大声的吼三遍：可读性！可读性！！可读性！！！

发现同学们还在纠结这个细节。好吧，再解释一下：

1、你怎么知道数据库用的就是MSSQL呢？你怎么知道就是用的关系数据库呢？NoSQL不行么？所以，你怎么就知道Single()/First()具体是怎么执行的呢？比如我就要写个Linq实现，把所有的数据全取出来，然后再在内存里排序，最后取First呢？

2、这里我们考虑可读性，意思是：读代码时，看到Single()就能瞬间知道coder的意思是取唯一的一个；看到First()就知道coder的意思是要取第一个。和性能没关系，如果一定要纠缠性能，那好：你要确定唯一性，当然要做检查（包括不唯一时抛异常），这个性能损失是应该的呀；你要取第一个，当然要进行排序，排序也会有性能损失呀！

我刚入行的时候，还很是收藏了几篇文章，比如《高性能编程的十大准则》之类的，里面的内容大致就是，“总是使用StringBuilder，不要使用‘+’；总是使用……，不要使用……”。这类文章下面总是有一堆人叫好，“不错！”，“谢谢分享！”但慢慢的，我就对这些文章产生了怀疑（也应该感谢园子里的老赵，csdn里面的sp1234之类的大神）；直到很后来，我才明白为什么这种说法是肤浅的；而只有通过上面的对话，我才能清晰的把我的理解说出来。

所有这些牺牲性能的简单封装，都是有其目的的；而其中一个很重要的目的，就是为了提高可读性。你为了性能，故意不使用这些现成的封装，通常，丧失的就是可读性。

想当然

继续上面这个例子。最开始的时候，这个程序员关于性能的考虑其实是想当然的。这种想当然的情形很多，大致有这几种：

1. 自己的理解完全就是错的

2. 自己的理解不能算错，但实际上底层已经对该问题做了优化

3. 自己的理解没错，底层也没优化

第1、2种比较好理解，第3种为什么也说他“想当然”呢？因为没有和硬件环境相契合。

最简单的例子就是“缓存”。比如面试的时候，问你一个问题，“缓存能不能提高性能？”请注意，这是一个陷阱。答案应该是：“不一定”。几乎所有的人都认为，缓存可以迅速改善性能，是因为今天计算机的CPU和磁盘运行速度，远跟不上内存的发展。但即使如此，无节制的缓存，一样可以拖垮整个系统。

类似的例子还有很多。你沾沾自喜，我节约了一次磁盘读写的时候，你同时增加了CPU的负荷；你优化了算法，减少了CPU的运算，但其实增加了内存的压力……天下没有免费的午餐。同样的代码，随着数据的增加，硬件的改变，会呈现出截然不同的性能表现。

所以，开发过程中，很多的“优化”，其实只是你的想当然。与其这样想当然的优化，不如在拿到性能测试结果之后再有的放矢的进行优化。这时候，又回到了我们之前说的，是不是代码的可读性更重要？这样你才能迅速的找到该优化的瓶颈啊！否则，一堆乱七八糟看都看不懂的代码，你怎么去优化，你连该优化的点都找不到。

难以维护

另一个搞笑的例子是关于我自己的。创业家园项目里有一个功能：显示博客正文的同时提供一个上一页下一页的链接。惯常的做法就是直接在数据库里查就是了，但我总觉得不对，这样做两次查询有必要么？能不能优化？于是我想到了一个“绝妙”的点子：为什么不直接在博客里存储上一篇和下一篇的Id呢？这样我一次性数据往返就能取到所有数据了嘛！各位同学是不是觉得我这个主意很棒？

噩梦由此开始了。

首先，我们是想在发布博客的时候，设置他的上一篇和下一篇。但是，上一篇好设置，下一篇呢？还没有啊！怎么弄，就只好在博客发布的时候，设置他的前一篇，同时设置他前一篇的后一篇。

然后，我们新添加了一个功能，除了上一篇下一篇以外，还需要在当前博客所在分类中的上一篇和下一篇。怎么办？再加字段呗。所以，博客里就有了Previous, PreviousInCategory, Next, NextInCategory。这时候，就感觉到有点不妥，但还可以接受。

接着，出现了一个问题，上一篇下一篇博客被删除了，怎么办？这个过程，就相当于从一个双向链表里移出一个节点一样麻烦。头开始有点大了。

再接着，博客除了发布删除以外，还有各种其他状态，比如被屏蔽。而且被屏蔽之后，能否显示和当前用户又有关系。当前用户是普通用户，不能阅读；当前用户是作者自己，就能够阅读。怎么办？首先，屏蔽的时候，要设置上一篇下一篇；屏蔽取消的时候，还是要设置上一篇下一篇。然后，上一篇下一篇得根据当前用户不同变化的这个问题，基本上就傻眼了……

最后流着泪把辛辛苦苦折腾了好久的代码全改回来，就通过数据库查呗，多么清晰简洁的逻辑啊！性能问题？首先，这样做造成了性能问题么？然后，就算有问题，用一个缓存能解决不？

合理浪费堆硬件

说了这么多，不知道有没有引起同学们的反思。可能大家还是过不去心里那道坎：明明有一种性能更高的方法我们为什么不用？

因为浪费呗！

什么？你有没有搞错？我的代码，至少省了一块内存条！那是你还没从“穷学生”的角色里转换过来。你花一周的时间对代码进行了优化（就先不考虑你的优化带来的维护成本增加了），为老板省下了一块内存条的钱。你以为老板会拍着你的肩膀表扬你么？老板打不死你！

兄弟，账不是你那样算的。当你是学生的时候，你的时间成本是0；但你进入工作岗位，每一天都是要发工资的。

通过代码来调高性能，是一种无奈——对硬件性能不够的妥协（参考：80年代游戏开发者的辛苦困境。这样写性能就高，但为什么现在没有谁再这么写代码了？）。否则，绝大多数情况下，堆硬件比优化代码的效果好得多，而且便宜得多。硬件的成本按摩尔定律往下降，我们程序员的工资也能按摩尔定律减么？

明明window 10 比window 95更耗性能，为什么今天没人用window 95？为什么VS 2013要10G的空间我们都还屁颠屁颠的赶紧装上？为什么现在大家都用C#，没人用汇编？我们站在人类文明积累的今天，就应该理所当然的享受这一切成果。有打火机你不用，你要钻木取火。如果你是因为要学贝爷荒野求生装逼，可以理解；如果你说你是因为怕浪费天然气，我……我……我怎么说你呢？“给做打火机的一条活路，行不？”同样的，程序员大神同学，你就当做好事，给下面写底层做硬件的一条活路吧！你的代码都是010001000010000001010101……了，你让其他人怎么活啊？

最后，我突然想到的一个程序员为什么对性能如此敏感疯狂，对可维护性毫不在意的一个可能原因：

• 性能很好理解，卡得要死和跑得飞快；可维护性很不好理解，至少得跑个两三年才能体现，那时候，谁知道爷在哪里偷着乐呢

• 性能上不来，程序员只有羞愧的低着头，都是我的错；需求有变更，开口就骂，“哪个SB又要改……”；

大家觉得是不是这样的？所以，愿意把代码百炼成钢绕指柔的人少。想来，是一种莫名的悲哀和凄凉。

最后最后，有一些我能想到的名言警句供大家参详：

• 过早的优化是万恶之源

• 优化首先需要找到性能“瓶颈”。否则，任何人都可以随手一指，“这段代码需要优化”。

• 可读性更强的代码总是更好优化

• 硬件永远比软件便宜