最適化手法の体系化

バッチ処理の適用

ループ内での単一処理を一括処理に変換

// 非効率な単一処理
orders.forEach(order -> {
    orderRepository.save(order);
});

// 一括処理による最適化
orderRepository.saveAll(orders);

非同期処理の実装

即時性を必要としない処理をバックグラウンド化

@Async
public void processBackgroundTask(Data data) {
    auditService.logOperation(data);
    fileService.generateReport(data);
}

キャッシュ戦略

頻繁アクセスデータの事前キャッシュ

@Cacheable(value = "financialIndicators", key = "#productId")
public FinancialData getCachedData(String productId) {
    return calculateComplexMetrics(productId);
}

事前計算の活用

リアルタイム計算から事前算出値の利用へ

// 商品エンティティに事前計算項目を追加
@Entity
public class InvestmentProduct {
    @Id private String id;
    private BigDecimal precomputedYield; // 事前計算済み利回り
}

並列処理の設計

依存関係のない処理の並列実行

CompletableFuture<UserProfile> profileFuture = CompletableFuture
    .supplyAsync(() -> userService.getProfile(userId));

CompletableFuture<ProductDetails> productFuture = CompletableFuture
    .supplyAsync(() -> productService.getDetails(productId));

CompletableFuture.allOf(profileFuture, productFuture).join();

トランザクション設計の最適化

大規模トランザクションの分割

@Transactional
public void processTransaction(TransactionRecord record) {
    transactionRepository.save(record);
    // トランザクション外に移動
    notificationService.sendAlert(record); 
}

ページネーションの最適化

ディープページング問題への対応

-- 非効率なクエリ
SELECT * FROM transaction_history 
ORDER BY execution_date DESC 
LIMIT 100000, 50;

-- 最適化されたクエリ
SELECT * FROM transaction_history 
WHERE id > 100000 AND asset_type = 'STOCK'
ORDER BY id ASC 
LIMIT 50;

ロック粒度の最適化

クリティカルセクションの最小化

// 改善前の広範囲ロック
public synchronized void updateResources() {
    modifySharedResource();
    processLocalData(); // ロック不要処理
}

// 改善後の最小ロック
public void updateResourcesOptimized() {
    processLocalData();
    synchronized(this) {
        modifySharedResource();
    }
}

インデックス設計

複合インデックスの効果的活用

CREATE INDEX idx_account_status 
ON user_accounts (status, last_activity_date);

プログラム構造の改善

重複処理の統合とオブジェクト再利用

// 改善前
public void processData(List<Data> items) {
    items.forEach(item -> {
        Validator validator = new Validator();
        if(validator.validate(item)) {
            service.process(item);
        }
    });
}

// 改善後
public void processDataOptimized(List<Data> items) {
    Validator validator = new Validator();
    List<Data> validItems = items.stream()
                                 .filter(validator::validate)
                                 .collect(Collectors.toList());
    service.batchProcess(validItems);
}