新版本 IDE 的啟動速度變快了？原來是在背后做了這些！

IntelliJ IDEA 功能強(qiáng)、范圍廣，因此對資源有一定需求。根據(jù)您正在處理的項(xiàng)目，IDE 可能會出現(xiàn)滯后，這自然會令人沮喪。

打開項(xiàng)目時也許是開發(fā)者需要等待的最常見場景。IntelliJ IDEA 需要加載和同步項(xiàng)目、執(zhí)行索引編制以及完成許多其他小任務(wù)才能啟用所有實(shí)用功能。

在這篇博文中，我們將介紹在新版本 IntelliJ IDEA 中為提高性能而采取的措施，這些措施縮短了代碼可交互時間并使 IDE 從啟動開始就具有更高的響應(yīng)速度。

我們的使命：改進(jìn)代碼可交互時間

對于 2023.2 之前的 IntelliJ IDEA 版本，IDE 必須等待項(xiàng)目的 Maven 或 Gradle 項(xiàng)目模型完全同步后才能開始編制索引。然后，在等待索引編制完成時，IDE 的所有智能功能都被禁用，包括代碼高亮顯示和導(dǎo)航。只有在索引編制完成后才能使用它們。

下面是相關(guān)組件的示意圖：

項(xiàng)目越大，同步項(xiàng)目和編制項(xiàng)目索引所需的時間越長。雖然這在意料之中，因?yàn)榇笮晚?xiàng)目對于 IDE 來說更加復(fù)雜，但等待幾分鐘才能開始工作仍然有些糟糕。然而，由于加載項(xiàng)目時要執(zhí)行的步驟太多，即使是較小的步驟也會花費(fèi)大量時間，讓人感覺 IntelliJ IDEA 運(yùn)行緩慢。沒人喜歡等待，尤其是您想要投入工作的時候。因此，我們將改善這種狀況作為一項(xiàng)高度優(yōu)先的任務(wù)。為了衡量我們的進(jìn)度，我們決定跟蹤我們所謂的“代碼可交互時間”– 從應(yīng)用程序啟動或項(xiàng)目打開到可以在其中正常處理代碼的時間。我們的目標(biāo)是盡可能縮短代碼可交互時間。

改進(jìn)項(xiàng)目打開流和體驗(yàn)

在 IntelliJ IDEA 中改進(jìn)啟動和項(xiàng)目打開的問題實(shí)際上非常復(fù)雜，因?yàn)樗Q于多個組件及其互連。不過，這種復(fù)雜性也有好處，因?yàn)樗梢宰屛覀儚亩鄠€角度解決問題。在等待技術(shù)改進(jìn)方面的長期工作取得成果的同時，我們還調(diào)整了 IntelliJ IDEA 的索引編制方式，用戶已經(jīng)可以體驗(yàn)到在代碼可交互時間方面的顯著改進(jìn)。

技術(shù)改進(jìn) >>

縮短代碼可交互時間的一個明顯方式是執(zhí)行技術(shù)更新以提高 IDE 的性能 – 優(yōu)化代碼和架構(gòu)、使用更好的硬件、并行化等。IntelliJ IDEA 已有 20 多年的歷史，早期的一些架構(gòu)和算法決策仍然存在于產(chǎn)品中。這方面的工作正在開展。我們投入了大量精力來適當(dāng)監(jiān)測、調(diào)查和優(yōu)化性能瓶頸，并且已經(jīng)取得了一些顯著成果。我們將應(yīng)用程序的啟動應(yīng)用程序性能指數(shù) (Apdex) 提升到

頂級類別

，得分為 0.94，將多線程索引編制的速度提高了 25%，并消除了并行索引編制過程中不必要的鎖，減少了其他線程等待此類鎖的時間。但這將是一個漫長的過程，因?yàn)橹貥?gòu)可能會對 IDE 中的其他子系統(tǒng)產(chǎn)生影響，需要經(jīng)過較長時間的仔細(xì)評估。

在技術(shù)層面開展工作的同時，我們還決定另辟蹊徑來解決 IDE 的感知性能問題。

分階段同步索引編制 >>

IDE 不一定需要技術(shù)改進(jìn)，用戶就能體驗(yàn)到它的速度提升。

只要能夠更快開始工作，他們就會感受到性能改進(jìn)

。通過研究，我們了解到許多用戶認(rèn)為，當(dāng)他們能夠看到項(xiàng)目結(jié)構(gòu)和正確的代碼高亮顯示時，IDE 就可以開始用于工作了。所以，這就是我們努力的重點(diǎn)。IDE 必須執(zhí)行幾個關(guān)鍵步驟才能使高亮顯示和導(dǎo)航正常運(yùn)作，但我們想知道這些步驟是否真的需要按順序依次執(zhí)行。2023.3 版本中一些很有前景的實(shí)驗(yàn)表明，

將同步和索引編制過程分為幾個階段并以異步方式運(yùn)行，可以讓用戶更快地開始與代碼交互。

因此，作為第一步，我們讓 IntelliJ IDEA 在實(shí)際從 Gradle 或 Maven 等底層構(gòu)建工具獲取項(xiàng)目模型之前開始對項(xiàng)目目錄中的文件編制索引。這樣做的缺點(diǎn)是，不必要的文件也被編入索引，并且與構(gòu)建工具同步后，需要重新編制索引。不過，根據(jù)我們的測試套件，整體代碼可交互時間（包括同步和完整索引編制）顯著縮短，在大型項(xiàng)目中的速度提高了 1.5 倍。但是，如果不加載項(xiàng)目模型，就無法正確建立項(xiàng)目各部分之間的關(guān)系、顯示正確的項(xiàng)目樹、高亮顯示或提供導(dǎo)航。為了解決這個問題，我們實(shí)現(xiàn)了所謂的分階段同步。我們讓 IDE 分階段獲取模型，而不是一次性從構(gòu)建工具請求完整項(xiàng)目模型。目前有兩個階段。

階段 1：跳過依賴項(xiàng)解析

在第一階段，即項(xiàng)目加載過程的早期階段，IntelliJ IDEA 不會解析依賴項(xiàng)或連接到互聯(lián)網(wǎng)。它只是提供一個足夠精確的模型，讓 IDE 能夠顯示項(xiàng)目樹、對項(xiàng)目中最必要的部分編制索引，并提供一些必要的智能功能。顯然，這個階段之后一些依賴項(xiàng)可能仍然缺失，從而導(dǎo)致解析問題，甚至出現(xiàn)代碼即使正確也被標(biāo)記為紅色的情況。IDE 實(shí)際上可以感知這些誤報錯誤，并通過抑制因缺少依賴項(xiàng)而導(dǎo)致的錯誤在個別語言支持級別解決這些問題。它還能正確處理帶有相應(yīng)消息的導(dǎo)航嘗試。自 2024.2 版本起，此錯誤抑制適用于 Java，在 2024.3 版本中，支持已擴(kuò)展到 Kotlin。Maven 中第一階段尤其快速，因?yàn)樗撵o態(tài) pom.xml 配置文件可以由 IDE 解析而無需啟動 Maven，同時還能提供足夠的知識來構(gòu)建非常精確的模型。對于本質(zhì)上動態(tài)且腳本非常靈活的 Gradle，IntelliJ IDEA 目前無法獨(dú)立解析腳本，這意味著它必須運(yùn)行 Gradle 守護(hù)進(jìn)程。通過僅向 Gradle 請求 sourceSets、必需語言級別和其他基本信息，我們加快了這一過程。不過，通過聲明式 Gradle 計(jì)劃，我們將來也許能夠帶來大幅改善。

階段 2：下載并解析依賴項(xiàng)

在第二階段，IntelliJ IDEA 下載所有插件和依賴項(xiàng)，正確解析所有配置，并為 IDE 提供完全準(zhǔn)確的模型。然后，索引根據(jù)完整模型更新。通過這種兩階段方式，在依賴項(xiàng)下載和解析的同時，您可以更快獲得幾乎功能齊全的 IntelliJ IDEA 版本。

作為一項(xiàng)額外改進(jìn)，我們使許多功能在索引尚未就緒時也能運(yùn)行，進(jìn)一步縮短了代碼可交互時間。最重要的是個別文件中的代碼高亮顯示、部分代碼解析和運(yùn)行配置。當(dāng)然，準(zhǔn)備好底層索引會讓這些操作更快，但即使只有部分索引，它們也能可靠地工作。

結(jié)果

總體來看，整個流程現(xiàn)在是這樣的：

我們怎么知道是否值得？

根據(jù)項(xiàng)目，我們測試套件中的代碼可交互時間（或者更準(zhǔn)確地說，以上架構(gòu)中完全高亮顯示之前的時間）在第一次打開項(xiàng)目時速度最多能快上幾倍。

調(diào)查顯示，大約 30% 的用戶認(rèn)為 IntelliJ IDEA 2024.2 讓他們能夠更快開始編碼。

后續(xù)計(jì)劃

雖然并非所有 IntelliJ IDEA 功能都能在編制項(xiàng)目索引時使用，但兩階段同步方式無疑加快了整體啟動性能，讓您更快地開始與代碼交互。此外，我們還使許多操作與沒有索引或只有部分索引的情況兼容。在 2024.2 版本中，大約 10% 的用戶確實(shí)在整個同步和索引編制過程完成之前編寫代碼。但我們的工作還沒有結(jié)束。

我們現(xiàn)在的目標(biāo)是改進(jìn)分階段同步，尤其是與 Gradle 的同步，進(jìn)一步縮短代碼可交互時間。我們還在更新依賴項(xiàng)尚未解析時處理項(xiàng)目的用戶體驗(yàn)。

同時，我們希望您能享受我們在縮短代碼可交互時間方面取得的成果。

本博文英文原作者：Kerry Beetge

關(guān)于 IntelliJ IDEA

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審核編輯 黃宇