ソフトウェアエンジニアリングにおいて、ボトルネックとは、アプリケーションやコンピュータシステムの処理能力が、ボトルの首が全体の水の流れを遅くするように、単一のコンポーネントによって制限される状態を指します。ボトルネックは、トランザクションパスのすべての部分の中で最もスループットが低い部分です。[ 1 ]
システム設計者は、ソフトウェア アプリケーション内の既存のボトルネックを特定して調整する直接的な努力によって、ボトルネックを回避しようとします。発生するエンジニアリング ボトルネックの例としては、プロセッサ、通信リンク、ディスク I/Oなどがあります。システムまたはアプリケーションは、他の処理コンポーネントと比較して作業が比較的速いペースで到着すると、ボトルネックに陥ります。[ 2 ]制約理論によれば、ボトルネック制約のホットスポットの発生を改善することで、ソフトウェアの全体的な処理速度が向上します。この理論の示唆に富む規定は、制約ではなく特定の処理段階の効率を改善すると、さらに遅延が発生し、ソフトウェアの全体的な処理能力が低下する可能性があることを示しています。
ボトルネックを完全に解消することは不可能であり、常に全体のパフォーマンスを制限する要素が存在するため、通常はボトルネックとなっている要素を改善することで、システム全体が望ましいパフォーマンスを達成できるようにすることを目標とする。
ボトルネック(「ホットスポット」とも呼ばれ、最も頻繁に実行されるコード部分、つまり実行回数が最も多い部分)を特定するプロセスは、パフォーマンス分析と呼ばれます。パフォーマンスアナライザーやプロファイラーなどの専用ツールを使用することで削減を実現し、その目的は、コードの特定の部分を可能な限り効率的に動作させることで、アルゴリズム全体の効率を向上させることです。