过早优化为什么是万恶之源？

因为它不是。对不关键部分的过早优化才是。Donald Knuth 这句话的原文是：

Programmers waste enormous amounts of time thinking about, or worrying about, the speed of noncritical parts of their programs, and these attempts at efficiency actually have a strong negative impact when debugging and maintenance are considered. We should forget about small efficiencies, say about 97% of the time: premature optimization is the root of all evil . Yet we should not pass up our opportunities in that critical 3%.

– https://wiki.c2.com/?PrematureOptimization

翻译过来是（注意前半句话）：

程序员们浪费了大量的时间去思考、担心程序中非关键部分的性能，如果考虑整体代码 的 debug 和维护的时间，则这些性能优化的开销是得不偿失的。对于约 97% 的小优化 点，我们应该忽略它们： 过早优化为什么万恶之源 。而对于剩下的关键的 3%，我 们则不能放弃优化的机会。

原文说的是：对于不关键的部分不要过早优化。而原因主要是性价比太低。

什么部分才关键？

一看预算、二看数量、三看单价。

• “预算”是指你能容忍的时间/空间。支付宝的一笔转帐大概率需要在 200ms 内完成；一笔贷款申请 10 min 审批可能算快的；淘宝新商品也许上线 1h 后才能搜到。
• “数量”是指某个操作被调用的次数。量变引起质变。如一般 64 位的 String 里 length 字段是 8 个字节，100 万个就被放大到 8MB 内存了。
• “单价”就是某个操作本身的耗时了，通常需要和数量结合起来看。

换句话说，当 单价*数量 有可能大于 预算 时，要么优化数量，要么优化单价。

问题在于，我怎么知道哪部分操作可能出问题？这也许也是 Donald Knuth 最想要表达的：我们并不知道，所以要最后通过 profile 找到。借用知乎网友的回答，原文应该翻译为“盲目优化是万恶之源”。

也许上面的说法都指向“不要过早优化”，但实际编码中，多数情况下，我认为 需要 尽早优化。原因有二：

1. 事后优化代价很大
2. 事实上通过经验是可以预判优化点的

事后优化头很大

这里我举两个亲身经历的事件。

第一个是做规则引擎，允许用户编写规则，QA 发现在导入一个大的配置文件 (2k个规则) 需要 2 小时，在 profile 之后也很快定位到瓶颈：读写数据库的次数过多。之前的逻辑是针对界面创建规则写的，在创建规则过程中需要访问多次数据库，而批量导入时重用了单次的规则，没有合并批量的读写，导致特别慢。

思路很清晰，批量读写数据库。问题在于写入规则的逻辑很复杂，费了九牛二虎之力才理清楚逻辑改成了批量的版本，结果 bug 还是修了好几个迭代。

第二个是有一个微服务，调用的协议使用了 Avro，请求和响应中会携带数据的 Schema。经过 profile 后发现数据的序列化和反序列化占用了最多的时间，而 Schema 的内容远大于数据本身。

由于有些服务已经上线，修改协议的难度比较大，后期只能尝试增加批量的接口一定程度上缓解。

除此之外，还可能遇到“处处是热点，处处是瓶颈”的情况。比如 Rust 的编译时间很长，可是 profile 了编译器发现没有明显的热点，每个过程都占用不多，但整体性能就是优化不了。

让优化刻入骨髓

虽然提前判断出优化点很大程度上依赖于经验，但其实还是有一定“套路”的。

比如考虑“数量”，只要一个操作的次数与输入的规模相关，且输入规模可能爆炸，就要注意去优化。比如上节示例里的批量数据库读写。

比如考虑“单价”，比如上例中，Schema 内容大于数据内容，本身就是不合理的，单价的损耗太大了，就需要在设计时提前考虑。当然“单价”一般要依托于数量。

对于“处处是热点，处处是瓶颈”其实就没有特别好的方法了，只能说，要把一些知识化成习惯。例如知道了二维数组先遍历行再遍历列能更高效利用缓存，把它作为编码习惯就好了。

当然，最最重要的还是确定“预算”！接需求的时候确认输入的规模，能接受的延时等等都能让我们更好地理解优化的边界和粒度。