国产信创环境性能优化 SKILL

1. 基本信息

| 项目 | 说明 | |------|------| | 名称 | xinchuang-perf-opt | | 用途 | 指导 AI 或工程师在国产信创环境下对 Java/Spring Boot/MyBatis/LCoder 系统执行系统性性能优化 | | 适用场景 | 系统部署于国产信创基础设施上，出现性能瓶颈或需预防性调优 | | 触发关键词 | 性能优化、性能调优、信创适配、响应慢、并发不足、GC调优、慢SQL、连接池、JVM参数、启动慢、资源加载慢 |

2. 适用范围：国产信创环境

本 SKILL 面向以下典型信创基础设施组合：

2.1 国产 CPU

华为鲲鹏（ARM64）、飞腾（ARM64）、龙芯（MIPS/LoongArch）、海光（x86）、兆芯（x86）
关注点：JIT 编译器兼容性、SIMD 指令集差异、NUMA 架构对 GC 的影响

2.2 国产操作系统

麒麟（Kylin V10）、统信 UOS、中标麒麟、深度（Deepin）
关注点：内核参数（文件描述符、TCP 缓冲区）、系统级线程调度、透明大页(THP)

2.3 国产 JDK

华为毕昇 JDK（BiSheng JDK）、阿里 Dragonwell、腾讯 Kona JDK、中电金信 JDK
关注点：GC 算法支持差异（G1/ZGC/Shenandoah）、JIT 优化能力、JFR 诊断工具可用性

2.4 国产数据库

达梦（DM8）、人大金仓（KingbaseES）、南大通用（GBase）、OceanBase、TiDB、GaussDB
关注点：JDBC 驱动兼容性、SQL 方言差异、连接池心跳语句、分页语法、索引行为

2.5 国产中间件/应用服务器

东方通（TongWeb）、宝兰德（BES）、中创中间件（InforSuite AS）、金蝶天燕（Apusic）
关注点：Servlet 容器线程模型、连接池实现、类加载机制差异

3. 优化目标

按优先级排列：

降低接口响应时间：P99 响应时间 < 500ms（核心业务接口）
提升并发吞吐量：在目标并发数下 TPS 满足业务峰值需求
减少数据库查询耗时：消除慢 SQL（> 1s），关键查询 < 100ms
优化 JVM GC：Full GC 频率 < 1次/天，Young GC 停顿 < 50ms
降低内存占用：堆内存利用率稳态 < 75%，无内存泄漏
提升启动速度：应用冷启动时间 < 60s
改善前端加载性能：首屏加载 < 3s（含静态资源）

4. 执行流程

阶段一：信息收集与环境确认

Task Progress:
- [ ] 确认信创环境组合（CPU/OS/JDK/DB/中间件具体版本）
- [ ] 收集当前 JVM 启动参数（bin/start.sh 或部署脚本）
- [ ] 收集应用配置（application.yml、mybatis-conf.xml）
- [ ] 收集数据库连接池配置及当前连接数
- [ ] 收集系统资源现状（CPU/内存/磁盘IO/网络）
- [ ] 收集应用日志中的异常和慢请求记录
- [ ] 确认当前性能基线（响应时间、TPS、错误率）

关键命令参考：

# 系统信息
uname -a && cat /etc/os-release
lscpu   # CPU 架构与核数
free -h # 内存
df -h   # 磁盘

# JVM 进程诊断
jps -lvm
jstat -gcutil <pid> 1000 10   # GC 概况
jmap -heap <pid>              # 堆内存分布
jstack <pid> > thread_dump.txt # 线程快照

# 数据库（以达梦为例）
# SELECT * FROM V$SESSIONS WHERE STATE = 'ACTIVE';

阶段二：瓶颈识别

按以下顺序排查：

CPU 瓶颈：top -Hp <pid> 定位高 CPU 线程 → jstack 对应线程栈
内存/GC 瓶颈：jstat -gcutil 观察 GC 频率和停顿 → 分析堆转储
数据库瓶颈：开启慢查询日志 → EXPLAIN 分析执行计划 → 检查连接池等待
IO 瓶颈：iostat -x 1 观察磁盘利用率 → 检查日志写入和文件操作
网络瓶颈：ss -s 观察连接状态 → 检查 TCP 参数和带宽
锁竞争：jstack 中查找 BLOCKED/WAITING 线程 → 分析同步代码路径

阶段三：优化实施

根据瓶颈类型，参照第 5 节检查清单逐项实施。每项优化须遵循：

单项变更、逐项验证
记录变更前后的对比数据
涉及配置/脚本变更须提供示例和影响说明

阶段四：验证与回归

Task Progress:
- [ ] 使用压测工具复测（JMeter/wrk/ab）
- [ ] 对比优化前后的性能基线数据
- [ ] 执行核心业务功能回归测试
- [ ] 观察 24h 运行稳定性（GC、内存、连接数趋势）
- [ ] 确认无功能性回归（接口返回值、业务流程正确性）
- [ ] 输出优化报告

5. 检查清单（概要）

详细检查项及示例见 checklist-reference.md

| # | 检查领域 | 关键检查点 | |---|----------|-----------| | 1 | 应用配置 | 端口/上下文路径、LCoder 组件加载、不必要的功能开关 | | 2 | 数据库连接池 | 最大/最小连接数、心跳检测、超时参数、信创DB驱动兼容 | | 3 | MyBatis SQL 与索引 | 慢SQL、N+1查询、批量操作、索引覆盖、分页优化 | | 4 | 缓存使用 | MyBatis 二级缓存、业务热点数据缓存策略 | | 5 | 日志配置 | 日志级别、异步写入、滚动策略、磁盘IO影响 | | 6 | 线程池配置 | Tomcat/Undertow 线程数、业务异步线程池 | | 7 | JVM 参数 | 堆大小、GC 算法、元空间、信创JDK特有参数 | | 8 | 部署启动脚本 | 启动参数完整性、环境变量、优雅停机 | | 9 | 网络与静态资源 | 压缩、缓存头、CDN、资源合并、图片优化 | | 10 | 信创专项适配 | CPU架构兼容、OS内核参数、JDK差异、DB方言 |

6. 输出要求

每次性能优化须产出以下结构化方案：

# 性能优化方案 - [系统名称] - [日期]

## 一、环境信息
- CPU/OS/JDK/DB/中间件版本
- 当前部署架构（单机/集群）
- 性能基线数据

## 二、问题定位
- 瓶颈现象描述
- 诊断数据（截图/日志/指标）
- 根因分析

## 三、优化建议
| 序号 | 优化项 | 预期收益 | 优先级 | 风险等级 |
|------|--------|----------|--------|----------|

## 四、实施步骤
- 每项优化的具体操作步骤
- 配置变更示例（含变更前后对比）
- 注意事项和影响范围说明

## 五、风险评估
- 变更可能引发的副作用
- 对业务功能的影响分析

## 六、回滚方案
- 每项变更的回滚步骤
- 回滚触发条件
- 回滚验证方法

## 七、验证指标与测试方法
| 指标 | 优化前 | 目标值 | 测试工具 | 测试场景 |
|------|--------|--------|----------|----------|

## 八、回归检查
- 核心业务功能验证清单
- 稳定性观察周期和关注指标

7. 约束条件

功能不变原则：所有优化不得改变业务功能行为，仅改善性能表现。
变更可控原则：
- 数据库变更（索引、SQL 改写）须提供 DDL/DML 示例，注明锁表风险和执行窗口。
- 配置变更（application.yml、mybatis-conf.xml）须提供变更前后对比及影响说明。
- JVM 参数变更须说明适用 JDK 版本，标注信创 JDK 的兼容性差异。
- 部署脚本变更须提供完整示例脚本，注明对现有进程管理的影响。
可回滚原则：每项变更必须有对应的回滚方案。
渐进式原则：一次只调整一个变量，验证通过后再进行下一项。
信创兼容原则：
- 不引入仅支持 x86 的本地库（如某些 JNI 加速库）。
- SQL 改写须考虑目标国产数据库的方言差异。
- JVM 参数须验证在目标信创 JDK 上的可用性（如 ZGC 在部分 JDK 版本不可用）。
文档化原则：所有变更须记录到优化报告中，便于后续运维追溯。